Новый гибкий прозрачный биопластырь для наблюдения за клетками и доставки лекарств
Исследователи из Университета Пердью разработали новую гибкую и прозрачную основу для пластырей с кремниевыми наноиглами, позволяющую доставлять точные дозы биомолекул непосредственно в клетки и расширяющую возможности наблюдения.
«Это означает, что восемь или девять кремниевых наноигл можно ввести в одну клетку, не нанося ей значительного ущерба. Таким образом, мы можем использовать эти наноиглы для доставки биомолекул в клетки или даже ткани с минимальной инвазивностью», — заявил Чи Хван Ли, доцент Школы биомедицинской инженерии Уэлдона и Школы машиностроения Университета Пердью.
Пластыри с кремниевыми наноиглами в настоящее время размещаются между кожей, мышцами или тканями для доставки точных доз биомолекул. Коммерчески доступные пластыри обычно изготавливаются на жесткой и непрозрачной кремниевой пластине. Жесткость может вызывать дискомфорт и не позволяет оставлять их в организме надолго.
«Эти качества прямо противоположны гибким, изогнутым и мягким поверхностям биологических клеток или тканей», — отметил Ли.
Исследователи решили эту проблему, разработав метод физического переноса вертикально упорядоченных кремниевых наноигл с исходной кремниевой пластины на биопластырь.
«Этот пластырь с наноиглами не только гибкий, но и прозрачный, что также позволяет одновременно вести наблюдение в реальном времени за взаимодействием между клетками и наноиглами», — пояснил Ли.
Исследование новой процедуры было опубликовано 9 ноября в журнале Science Advances. Совместную поддержку для завершения исследования предоставили Управление научных исследований ВВС США и Министерство науки и ИКТ Республики Корея.
Наноиглы частично встроены в тонкий гибкий и прозрачный биопластырь, который можно носить на коже для доставки контролируемых доз биомолекул.
Исследователи надеются развить функциональность пластыря в качестве внешнего кожного аппликатора, снижая боль, инвазивность и токсичность, связанные с длительной доставкой лекарств.
В следующих итерациях технологии исследователи планируют проверить рабочую эффективность возможностей пластыря для мониторинга электрической активности клеток или лечения раковой ткани.