Микро-капсулы для доставки лекарств: конец регулярному приему препаратов?

Ученые из Лондонского университета королевы Марии разработали микрометровые капсулы для безопасной доставки лекарств внутрь живых клеток.

В будущем эта технология позволит эффективно «упаковывать» полные курсы рецептурных препаратов и имплантировать их под кожу или внутрь тела.

Эти «микро-челноки» можно загрузить определенной дозой лекарства и дистанционно открыть, высвободив содержимое.

Используя эту технику, препараты (например, инсулин для лечения диабета) можно будет имплантировать в тело для использования по мере необходимости. Их высвобождение может запускаться биологическим триггером (например, падением уровня сахара в крови) или активироваться вручную импульсом света.

Аспирант Матье Бедар и профессор Глеб Сухоруков из Школы инженерии и материаловедения доказали работоспособность метода в живой ткани, доставив флуоресцентные тестовые молекулы в светоактивируемых капсулах.

Работа велась совместно с доктором Себастьяном Шпрингером из Университета Джейкобса в Бремене и коллегами из Института коллоидов и поверхностей Макса Планка. Результаты опубликованы в октябрьском номере журнала Small.

Как это работает?

• Капсулы диаметром 2 микрометра (размер с бактерию) создают, оборачивая нити метаболически устойчивого материала вокруг сферических частиц, которые затем растворяют кислотой, оставляя пустой контейнер.
• Для заполнения капсулы нагревают в растворе с нужным лекарственным соединением. Они сжимаются и захватывают часть раствора с препаратом внутри.
• Загруженные капсулы вводят в живые клетки методом электропорации (крошечный электрический шок), который делает клеточные стенки проницаемыми для микрометровых частиц. Клетки не повреждаются и удерживают капсулы.
• В эксперименте капсулы облучали инфракрасным лазером, который не влияет на клетку, но поглощается наночастицами золота в стенках капсулы, изменяя их структуру и высвобождая содержимое.

Перспективы и вызовы

По словам Матье Бедара, главное преимущество — стабильность капсул в организме, что защищает быстро разлагаемые лекарства и позволяет «хранить» препараты для последующего использования.

Профессор Сухоруков отметил, что технология может найти множество применений: доставка ДНК для генной терапии, забор микрообразцов из клеток с помощью магнитных частиц, введение лекарств после операций без дополнительных инвазивных процедур.

Однако остаются вопросы о том, как направлять капсулы к нужным клеткам и сделать их безопасными для человека. Полезные приложения этой технологии могут быть протестированы в ближайшие пять лет.

Источник: Small, DOI: 10.1002/smll.200900809; Лондонский университет королевы Марии.