Ученые РФ и их коллеги из-за рубежа нашли способ высвобождения лекарственных препаратов внутри клеток опухоли

Ученые РФ и их коллеги из-за рубежа нашли способ высвобождения лекарственных препаратов <span id=внутри клеток опухоли" src="/wp-content/uploads/2020/02/71d96948339f80644c51a59719b2b1a0.jpg" class="aligncenter" />

В оболочку полимерных контейнеров для доставки биоактивных веществ в клетки исследователи предложили включить резонансные полупроводниковые наночастицы оксида железа, то есть ржавчины

Ученые нашли способ неинвазивного высвобождения лекарственных
препаратов внутри раковых клеток. Это очередной шаг к созданию
системы таргетной доставки противораковых препаратов, сообщает
РИА Новости. Результаты исследования  опубликованы в журнале Laser and Photonics
Reviews.

В настоящее время существуют лекарственные препараты, способные
бороться со злокачественными новообразованиями, но для их
эффективной работы нужны новые подходы таргетной доставки
лекарств непосредственно к раковым клеткам, оставляя здоровые
клетки нетронутыми. Одним из таких подходов является доставка
лекарственных препаратов с помощью микро- и наночастиц, при
которой создаются локально высокие концентрации препарата в зоне
опухоли при минимальных системных концентрациях во всем
организме.

Резонансные полупроводниковые наночастицы оксида железа — того
самого, из которого состоит всем знакомая ржавчина, — способны
локально нагреваться под воздействием лазера и преобразовывать
получаемый свет в тепло. Если такие частицы включить в оболочку
полимерных контейнеров-капсул для доставки биоактивных веществ в
клетки, то можно будет, дистанционно нагревая их, управлять
высвобождением лекарств в нужном месте и в нужное время.

Российским ученым в сотрудничестве с французскими и китайскими
коллегами удалось разработать такие капсулы, распределив между
собой роли в проекте. За синтез и оптические характеристики
наночастиц оксида железа отвечали ученые Университета ИТМО —
задачей наших ученых было сделать частицы-носители
светочувствительными. Французские коллеги составили полное
описание всего спектра структур полупроводниковых наночастиц.
Коллеги из Китая визуализировали процесс вскрытия капсул с
лекарством, а сотрудники Первого медицинского университета
Санкт-Петербурга провели биологические эксперименты по доставке
противоопухолевого препарата в первичные опухолевые клетки.

«Мы протестировали наши системы для доставки лекарств инвитро на
стволовых и опухолевых клетках. Стволовые клетки в этом
эксперименте были использованы как модель здоровых клеток, а
опухолевые клетки — как модель больных клеток. В качестве
контроля клетки были просто облучены лазером с теми же
параметрами. В итоге действие противоопухолевого лекарства было
направлено в отношении опухолевых клеток при облучении их
лазером, в то время как в отношении здоровых клеток практически
не наблюдалась токсичность лекарств. Таким образом были созданы
эффективные светочувствительные системы для доставки лекарств в
клетки», — приводятся в пресс-релизе Университета ИТМО слова
Михаила Зюзина, одного из авторов исследования.

Преимущество оксида железа состоит в том, что этот материал — не
только эффективный нанонагреватель, но и локальный нанотермометр.
То есть при облучении частиц можно контролировать температуру,
тем самым предотвращая перегрев здоровых клеток и тканей.

«Наночастицы в данном случае выступают как преобразователи света
в тепло и одновременно как термометр. Дело в том, что измерить
температуру традиционными способами на таких маленьких объектах
крайне сложно. Например, есть разные методики, которые используют
красители, которые при достижении определенной температуры
выгорают и перестают светить. Но проблема в том, что это не
многоразовая термометрия, а также она бинарна, то есть мы можем
понять только: это выше какой-то температуры или ниже — да или
нет. Конкретных показателей там не будет. А полупроводниковые
наночастицы эффективно поглощают свет и преобразуют его в тепло.
Из-за этого у него начинает немного меняться частота колебания
кристаллической решетки и иначе начинает рассеиваться свет. По
этим изменениям мы можем определить, насколько мы нагрели
частицу, а также видим на спектрометре эти данные», — объясняет
первый автор статьи Георгий Зограф.

Исследователи намерены продолжать работу и совершенствовать
полученные результаты. На следующий год запланировано проведение
доклинических исследований на лабораторных животных.

 

Источник: ria.ru

Источник: scientificrussia.ru