Магнитные микророботы с фолиевой кислотой для адресной доставки лекарств к раковым клеткам

Исследователи представили систему доставки лекарств на основе магнитных микророботов, оснащённых фолиевой кислотой (FA), для повышения эффективности лечения рака. Результаты опубликованы в журнале Cyborg and Bionic Systems.

Проблема и решение

Основное ограничение микророботов — неспособность помочь лекарствам проникнуть внутрь клеток, что снижает терапевтический эффект. Чтобы решить эту проблему, команда добавила к микророботам молекулу FA, которая способствует поглощению препарата раковыми клетками через рецептор-лиганд-опосредованный эндоцитоз.

Конструкция системы

Система состоит из двух ключевых компонентов:

  • Микрогеликс ABF на основе биодеградируемого желатина метакрилоила (GelMA).
  • Наночастицы Fe@ZIF-8 (MOF), загруженные FA.

Терапевтические препараты, такие как доксорубицин (DOX), загружаются в гидрогелевую сеть микророботов.

Принцип работы

  1. Навигация: С помощью внешнего вращающегося магнитного поля микроробот направляется и фиксируется в области поражения, обеспечивая накопление лекарств вокруг клеток.
  2. Нацеливание и поглощение: FA на поверхности микроробота связывается с рецептором фолата (FR), который сверхэкспрессируется на мембране раковых клеток. Это запускает эндоцитоз, в результате чего наночастицы MOF(FA) и DOX попадают внутрь клетки.

Результаты и эффективность

  • Тесты на инкапсуляцию лекарств показали, что система на основе GelMA обладает способностью к контролируемому высвобождению DOX.
  • Эксперименты (MTT-тест и окрашивание живых/мёртвых клеток) подтвердили целевую способность FA.
  • Микророботы с FA продемонстрировали более значительное ингибирование клеток, чем микророботы без FA.
  • DOX-нагруженные микророботы с таргетингом на фолат создавали очевидный противораковый эффект в течение 24 часов после магнитной навигации к цели.

Вывод

Комбинируя магнитное управление и активное нацеливание с помощью FA, система доставки ABF-MOF(FA) обладает высоким потенциалом для лечения рака благодаря:

  • большой нагрузочной способности,
  • управляемой навигации,
  • усиленному таргетингу и ингибированию раковых клеток.
2023-06-06