Новый наногель для доставки лекарств
Инженеры-химики MIT разработали новый самовосстанавливающийся гидрогель, который можно вводить шприцем. Он может нести одно или два лекарства одновременно и потенциально применяться для лечения рака, макулодистрофии или болезней сердца.
Суть разработки
Гель состоит из сетки двух компонентов:
- Наночастицы из сополимеров PEG-PLA.
- Полимерные цепи (например, целлюлоза).
Цепи образуют слабые связи со множеством наночастиц, создавая рыхлую решетку. Под механическим напряжением (например, при прохождении через иглу шприца) связи рвутся, а когда сила прекращается — образуются заново с другими партнерами, что и обеспечивает «заживление» геля.
«У вас есть гель, который может менять форму под напряжением, а затем, что важно, восстанавливаться, когда сила ослабевает. Это позволяет ввести его шприцем или иглой без хирургического вмешательства», — говорит Марк Тиббитт, соавтор статьи в Nature Communications.
Преимущества и потенциал
- Двойная нагрузка: Гидрофобные лекарства (например, химиотерапевтические) помещаются в ядро наночастиц, а гидрофильные (белки, антитела) — в водный раствор полимеров.
- Локальное действие: В отличие от жидкого раствора, гель остается в месте инъекции, обеспечивая таргетную доставку.
- Контролируемое высвобождение: Свойства компонентов можно настраивать для разной скорости высвобождения препаратов.
В испытаниях на мышах гель успешно высвобождал гидрофобный и гидрофильный препараты в течение нескольких дней после подкожной инъекции.
Перспективные применения
- Лечение макулодистрофии: Замена ежемесячных инъекций в глаз на введение геля, высвобождающего антиангиогенные препараты в течение нескольких месяцев.
- Восстановление после инфаркта: Доставка факторов роста для репарации поврежденной ткани сердца.
- Адъювантная терапия рака: Заполнение полости после удаления опухоли гелем, который привлекает и убивает оставшиеся раковые клетки с помощью химиопрепарата.
«Мы можем настроить материалы так, чтобы получить профиль высвобождения лекарства, который будет наиболее эффективен для привлечения клеток», — отмечает соавтор Эрик Аппель.