Липосомно-гидрогелевые гибриды: Прочные нанокапсулы для доставки лекарств
Исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST), Университета Мэриленда и FDA разработали метод создания гибридных наночастиц, объединяющих липосомы (фосфолипидные мембранные «пузырьки») и гидрогель (водонаполненная сеть полимерных цепей). Такие частицы могут стать эффективным средством для адресной доставки лекарств, например, к клеткам опухоли.
В статье в журнале Langmuir описаны преимущества и недостатки каждого компонента:
- Липосомы могут нацеливаться на специфические клетки и проникать через их мембраны, но они нестабильны и могут разрушаться при изменении окружающей среды.
- Гидрогелевые наночастицы более стабильны и позволяют контролируемо высвобождать лекарство, но склонны к деградации и слипанию.
Цель работы — создать гибридные нановезикулы, которые используют сильные стороны обоих материалов, компенсируя их слабости.
Для производства гибридов учёные адаптировали микрофлюидную технику COMMAND (COntrolled Microfluidic Mixing And Nanoparticle Determination). Процесс включает несколько этапов:
- Фосфолипиды, растворённые в изопропиловом спирте, и предшественники гидрогеля в водном растворе подаются в микроканал.
- На границе смешивающихся потоков фосфолипиды самособираются в нановезикулы контролируемого размера, захватывая внутрь мономеры гидрогеля.
- Новообразованные везикулы облучают ультрафиолетом, что вызывает полимеризацию гидрогеля в твёрдый гель из сшитых цепей.
Эти полимерные цепи укрепляют везикулу, сохраняя при этом сферическую форму липосомной оболочки, что важно для проникновения через клеточную мембрану. Чтобы превратить гибридные везикулы в систему доставки, лекарство добавляют в фокусирующую жидкость на этапе производства.