Наночастицы улучшают доставку лекарств и диагностических средств
Биоразлагаемые частицы размером 100–300 нанометров, заполненные лекарством, могут решать серьёзные проблемы здоровья, включая рак и туберкулёз. Ключевую роль играет размер «упаковки».
Исследовательская группа под руководством Принстонского университета, используя инновационную технику Flash NanoPrecipitation, создала частицы, способные доставлять лекарства глубоко в лёгкие или проникать в раковые клетки, минуя здоровые. Частицы можно загружать лекарствами или контрастными агентами (золото, магнетит) для улучшения возможностей КТ и МРТ.
Техника основана на смешивании двух потоков жидкости в ограниченной зоне:
- Органический растворитель с лекарствами, агентами и амфифильными полимерами (цепочка с гидрофобными и гидрофильными участками).
- Чистая вода.
При столкновении гидрофобные компоненты выпадают в осадок, а полимеры самоорганизуются вокруг них, образуя оболочку. Гидрофильная часть полимера обращена наружу, что предотвращает слипание частиц и распознавание иммунной системой. Размер частиц контролируется концентрацией веществ и скоростью смешивания.
Ключевые преимущества:
- Таргетинг опухолей: Частицы достаточно велики (100–300 нм), чтобы не проникать в нормальные клетки, но проходят через дефекты капилляров в быстрорастущих солидных опухолях.
- Ингаляционная доставка: Этот же размер позволяет частицам оставаться в лёгких, не активируя системы их очистки, что эффективно для аэрозольных вакцин (например, против туберкулёза в проекте Bill and Melinda Gates Foundation).
- Контролируемое высвобождение: Гидрофобное ядро защищает лекарство от быстрой деградации в водной среде. Частицы распадаются за 6–16 часов, что достаточно для накопления в опухолях. Устойчивость можно повысить, присоединяя к лекарству гидрофобные вещества (например, витамин E).
В отличие от традиционных подходов, повышающих растворимость лекарств в воде, эта техника удерживает их внутри частиц до нужного момента. Также ведутся работы по добавлению на поверхность частиц специфических линкерных молекул для прицельного связывания с раковыми клетками.