Борьба с болезнями с помощью крошечных, таргетированных кристаллических "носителей" лекарств

Прорывные открытия в нанотехнологиях открывают возможности для разработки эффективных методов лечения рака, деменции, болезни Паркинсона и других заболеваний мозга.

Исследование под руководством лауреата премии Eureka профессора Дайонга Джина из UTS, в сотрудничестве с коллегами из Университета Маккуори, Университета Вуллонгонга и Национального университета Сингапура, значительно приблизило создание наноразмерных устройств для доставки жизненно важных лекарств.

По словам профессора Джина, такие микроскопические устройства потенциально могут быть сконструированы для эффективной и более безопасной доставки лекарств непосредственно к очагу заболевания, минимизируя вред для здоровых клеток, который возникает при использовании обычных методов.

"Лечение агрессивных форм рака с помощью радиации или химических препаратов может убивать раковые клетки, но также убивает до 70–90% здоровых клеток. Мы видим аналогичные проблемы в лечении неврологических заболеваний. Существует много препаратов, однако гематоэнцефалический барьер, защищающий мозг от инфекций, также блокирует лекарства – часто препарат циркулирует в кровотоке, не достигая мозга для борьбы с болезнью."

За последние три года новаторская работа профессора Джина и его коллег привела к созданию библиотеки из 800 различных нанокристаллов уникальной формы, сформированных из упорядоченных атомных кластеров. Эти различающиеся по форме "гибридные" нанокристаллы действуют как новые инструменты или молекулярные метки, обеспечивающие и облегчающие таргетированную доставку лекарств.

По словам профессора Джина, новые типы нанокристаллов также могут помочь в разработке более четкой диагностической визуализации, такой как МРТ и рентген.

"Гибридные нанокристаллы многофункциональны и способны выполнять разные задачи одновременно. Например, можно создать супернаночастицу, обладающую оптическим, магнитным и химическим откликом, что позволяет проводить мультимодальную визуализацию заболевания и получать сверхвысокое разрешение изображений в реальном времени."

Точная диагностика необходима хирургам для проведения операций. Им нужно точно знать, где находится опухоль. Если более качественная визуализация сможет четче показать границу между здоровыми и опухолевыми клетками, это улучшит результаты лечения пациентов.

Теперь, когда наночастицами можно точно управлять, создавая различные формы и размеры, можно исследовать, влияют ли эти параметры на транспортировку лекарств в организме. Дальнейшие исследования в сотрудничестве с медиками будут сосредоточены на дополнительной настройке дизайна таких частиц для достижения положительных результатов.

Исследование опубликовано в Nature Communications.