Новые биовдохновлённые наноконтейнеры для доставки веществ в клетки
Учёные из Мюнстерского университета разработали новый тип наноконтейнеров для доставки веществ в клетки. В отличие от других транспортеров (например, липидных наночастиц в mRNA-вакцинах), эти контейнеры полностью состоят из биологических компонентов: сахарных соединений и белковой оболочки.
Конструкция и принцип работы
- Основа: Сахарные соединения (модифицированные циклодекстрины), по структуре и поведению похожие на природные липиды клеточных мембран. Они самоорганизуются, формируя оболочку для заключения груза.
- Герметизация: Для стабилизации и предотвращения утечки груза учёные добавили белковую оболочку из полипептидов. Толщину этого слоя можно точно настраивать, варьируя длину пептидных последовательностей.
- Размер: Диаметр наноконтейнеров составляет около 150 нанометров.
Механизм доставки и высвобождения груза
- Попадание в клетку: Контейнеры эффективно захватываются клетками (клетками сосудов человека и раковыми клетками) через естественный процесс — эндоцитоз. Они попадают внутрь в мембранных пузырьках (эндосомах).
- Высвобождение груза: Условия внутри эндосом отличаются от внешней среды. Контейнеры спроектированы так, чтобы их оболочка разрушалась под действием двух типов ферментов, присутствующих в эндосомах:
Перспективы применения
Исследователи планируют использовать наноконтейнеры для:
- Доставки меченых биологически значимых липидов в клетки для изучения внутриклеточных транспортных процессов.
- Дальнейшей модификации конструкции для создания целевых систем (например, избирательного захвата определёнными типами клеток или высвобождения груза по сигналу, например, свету).
- В будущем — для направленной доставки лекарств в определённые ткани и клетки живых организмов.
Исследование опубликовано в журнале Advanced Science.