06 мая 06:03
+ {{ $store.state.rightWidget.counter }}
новостей
Все новости
Российские ученые при помощи наноалмазов доставят лекарство к больным клеткам
pixabay.com  / 

Биофизики Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН модифицировали поверхности наноалмазов для доставки препаратов в организм человека. Новая разработка позволяет повысить терапевтический эффект лекарств за счет снижения их дозировки и длительного фармакологического действия.

Ученые объяснили ФАН преимущество новой технологии.

Секретный эксперимент советских ядерщиков

Как доставить лекарство непосредственно к больным клеткам — решить эту проблему пытаются многие ученые и медики передовых исследовательских центров. Воздействуя точечно, можно значительно уменьшить дозировку лекарства, добившись при этом максимального эффекта. Все дело в том, что обычные лекарственные вещества не могут преодолеть главную преграду — клеточную мембрану.

Биофизики Сибирского отделения РАН решили использовать для этого наноалмазы. По словам доктора химических наук, профессора Андрея Ширяева, они легко могут проникнуть в любую клетку.

«Очень маленький размер алмазных зерен играет большую роль именно в связи с тем, что пять нанометров — это размер частицы, которая спокойно проходит через клеточную мембрану. Поэтому мы можем адресно доставлять лекарства даже в отдельные органеллы клетки», — считает эксперт.

Первые миниатюрные алмазы удалось получить в 1960-е годы советским ученым Института экспериментальной физики в засекреченном городе Арзамас-16 (Саров). В этом центре тогда разрабатывалось атомное вооружение. Группа исследователей пришла к выводу, что если резко поднять температуру и давление, то из графита можно получить алмаз. Вот только крупных алмазов советским ученым так тогда и не удалось получить. Размер кристаллов не превышал четырех-пяти нанометров.

В те годы ученым так и не удалось найти применение своим разработкам. Исследования засекретили и о них забыли. Все изменилось в конце 90-х, когда в России и США ученые независимо друг от друга повторили эти эксперименты. И тогда же стало понятно, что наноалмазы обладают уникальными свойствами, которые могут быть использованы в различных сферах, уверен инженер-исследователь отдела нанобиоматериалов и структур НИЦ «Курчатовский институт» Никита Кузнецов.

«В последнее десятилетие активно развиваются как традиционные области практического применения алмазных наночастиц, так и новые. Эти материалы очень перспективны для электрохимии, микроэлектроники, разработки квантовых компьютеров, создания жидких теплоносителей, а также для медицины», — объяснил собеседник ФАН.

Идеальный транспорт для лекарств

В ходе проведенных исследований выяснилось, что наноалмазы могут связывать на своей поверхности различные вещества. При этом они обладают рядом исключительных свойств: к примеру, эти кристаллы биосовместимы и низкотоксичны для клеток живых организмов. Эти свойства наноалмазов нашли применение в биомедицине.

«Для биомедицины мы к ним можем посадить различные антибиотики. И тогда у нас получаются очень стабильные наночастицы, на поверхности которых сидит нужная биологически активная молекула. Потом мы можем эти наноалмазы впрыснуть, например, в опухоль, и получится адресная доставка необходимого нам лекарственного вещества», — утверждает профессор Ширяев.

Наноалмазы оказались идеальным транспортом для целенаправленной доставки лекарств, но при этом ученым так и не удалось решить существенную проблему — как продлить воздействие препаратов на больные клетки.

На помощь биофизикам Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН пришел хлорид натрия — его можно найти почти на каждой кухне. Это обыкновенная поваренная соль. Ученые обработали ею наноалмазы, и они стали лучше удерживать лекарства и медленнее их «отдавать», утверждает разработчик технологии, заведующий лабораторией нанобиотехнологии и биолюминесценции Института биофизики СО РАН Владимир Бондарь.

Российские ученые при помощи наноалмазов доставят лекарство к больным клеткам
pixabay.com  / 

«Способность модифицированных наноалмазов удерживать лекарственные вещества увеличилась более чем в полтора раза. При этом возросла и сила связывания наночастиц с адсорбируемыми веществами, что обеспечило более длительное их высвобождение. Для сравнения: наноалмазы без модификации за девять часов отдают более 80% связанного лекарства, а после модификации за то же время — лишь 50%», — объясняет ученый.

В своих экспериментах красноярские ученые использовали лекарственные препараты метилпреднизолон и дексаметазон. Они широко применяются для лечения многих заболеваний, включая ревматические, кожные, аллергии, астму и хронические обструктивные заболевания легких. Сначала ученые помещали обработанные наноалмазы в растворы препаратов для их адсорбции, а затем контролировали, как носители будут высвобождать связавшиеся с ними лекарства.

Теперь результаты лабораторных исследований красноярским биофизикам предстоит подтвердить в клинических испытаниях.

Комментировать
Рейтинг@Mail.ru