Интеллектуальные наноразмерные биореакторы для доставки лекарств

Исследователи из Базельского университета создали наноконтейнер с лекарством, который нацеливается на специфические клетки и высвобождает свой груз при получении определённого физиологического сигнала. Эта работа демонстрирует создание многофункциональной умной наноразмерной системы доставки лекарств.

Такие умные наноконтейнеры могут служить моделью для создания средств доставки противораковых препаратов, которые будут нацеливаться на опухоли и высвобождать содержимое только при получении опухолеспецифического биохимического сигнала.

В статье в журнале Nano Letters группа исследователей под руководством Патрика Хунцикера описывает разработку полимерной наночастицы, которая включает биологический рецептор в своей внешней оболочке и биологический эффектор внутри. Эта пара рецептор-эффектор обеспечивает обнаружение специфического биохимического сигнала, который затем воздействует на наноконтейнер и его содержимое. Это воздействие может включать высвобождение лекарства или генерацию диагностического сигнала.

В экспериментах, описанных в статье, исследователи использовали бактериальный пориновый белок, который может транспортировать специфическую нефлуоресцентную молекулу внутрь наноконтейнера. Попав внутрь, эта молекула служит субстратом для фермента, загруженного в наноконтейнер, производя флуоресцентную молекулу, видимую с помощью флуоресцентной микроскопии. Появление флуоресцентного сигнала подтвердило, что умный наноконтейнер функционирует как задумано.

Исследователи отмечают, что выбранный фермент может быть таким, который превращает неактивный препарат в его активную форму для высвобождения только внутри больной клетки.

Работа подробно описана в статье «Toward intelligent nanosize bioreactors: a pH-switchable, channel-equipped, functional polymer nanocontainer», опубликованной онлайн перед печатной публикацией.