Лекарством управляют на расстоянии

Исследователи из Саратовского государственного университета разработали микрокапсулы для адресной доставки лекарств, которыми можно управлять на расстоянии – перемещать их в пространстве, менять их свойства.

Микрокапсулы для адресной доставки лекарств используются при лечении онкологических заболеваний, позволяя уменьшать дозы действующего вещества, избегать воздействия на здоровые клетки. Однако существует проблема управления перемещением введенных в организм микрокапсул с лекарством и дистанционно менять проницаемость их оболочки (для высвобождения лекарства). Учёные из Саратовского государственного университета разработали новую методику введения в микрокапсулы наночастиц магнетита и золота. Магнетит позволяет дистанционно управлять пространственным распределением микрокапсул с помощью магнитного поля, золотые частички помогают осуществлять визуализацию вводимых капсул, а также дистанционно вскрывать их лазерным облучением (благодаря явлению плазмонного резонанса – см. здесь). Оболочка таких капсул состоит из полиэлектролитов — полимеров, способных ионизироваться в биологических средах.

Как показали проведенные эксперименты, проницаемость оболочки можно изменять с помощью СВЧ-излучения (частота 2,45 ГГц). Эффект объясняется разогревом наночастиц магнетита при поглощении энергии электромагнитного излучения, в результате чего они выходят из оболочки с образованием в ней дефектов – пор и трещин.

Микрокапсулы получают методом полиионной сборки. Этот метод заключается в послойном осаждении противоположно заряженных макромолекул и/или наночастиц. Микрочастицы из полистирольного латекса несколько раз последовательно помещают в нужный полиэлектролит или суспензию наночастиц золота размером 5, 10 и 15 нм, и магнетита, а затем перемешивают, пока на поверхности микрочастиц не образуется слой полиэлектролита или наночастиц. После этого их подвергают центрифугированию и промывают. Так получаются сферические микрокапсулы с различными характеристиками (размер, толщина оболочки, число слоев) в зависимости от параметров процедуры получения.

Авторы исследования продемонстрировали взаимодействие микрокапсул с клетками крови с образованием системы клетка-капсула.