Уникальный наноноситель для доставки лекарств к раковым клеткам

Международная команда исследователей, включая учёных из Университета Цинциннати, разработала уникальную наноструктуру, которая обещает улучшить комплексное обнаружение, диагностику и лечение раковых клеток с помощью доставки лекарств.

Этот первый в своём роде наноструктурный носитель необычен тем, что может нести различные противораковые материалы как на своей двусторонней (янус) поверхности, так и внутри пористой внутренней части. Благодаря уникальной структуре наноноситель способен выполнять следующие функции:

• Транспортировать наночастицы для детектирования рака и биомаркеры к определённому участку в организме (например, к молочной железе или простате), что обещает более раннюю диагностику по сравнению с современными методами.
• Прикреплять флуоресцентные маркерные материалы для подсветки конкретных раковых клеток, облегчая их локализацию и обнаружение для лечения (доставки лекарств или хирургического вмешательства).
• Доставлять противораковые препараты для прицельного таргетного лечения раковых клеток, что должно привести к снижению побочных эффектов. В настоящее время такие методы лечения, как химиотерапия, воздействуют не только на раковые, но и на здоровые клетки, вызывая серьёзные, часто изнурительные побочные эффекты.

Исследование под названием "Dual Surface Functionalized Janus Nanocomposites of Polystyrene//Fe₃O₄@Si0₂ for Simultaneous Tumor Cell Targeting and pH-Triggered Drug Release" было представлено в виде приглашённого доклада 30 октября 2013 года на ежегодной конференции Materials Science & Technology в Монреале, Канада.

Разработанная янус-наноструктура необычна, поскольку обычно такие сверхмалые структуры (намного меньше одной клетки) имеют ограниченную поверхность, что затрудняет перенос нескольких компонентов (например, одновременно материалов для детектирования рака и доставки лекарств). Янус-нанокомпозит, напротив, обладает функционально и химически различными поверхностями, что позволяет ему нести несколько компонентов в единой сборке и функционировать "интеллектуально".

В основе разработки лежит использование существующих базовых наносистем, таких как углеродные нанотрубки, графен, оксиды железа (Fe₃O₄), кремнезём (Si0₂), квантовые точки и полимерные наноматериалы, для создания универсального, многомерного и стабильного наноносителя, обеспечивающего визуализацию, таргетинг клеток, хранение лекарств и контролируемое высвобождение препарата.

Наибольший потенциал эта технология в настоящее время имеет для лечения раковых заболеваний, расположенных близко к поверхности тела, таких как рак молочной железы и простаты.

В перспективе такая нанотехнология может обеспечить более раннюю, быструю и точную диагностику рака по более низкой стоимости по сравнению с современными методами (такими как MRI, PET и CT). Кроме того, в области доставки лекарств она позволит лучше контролировать дозировку, так как препарат будет нацелен именно на раковые клетки. Это повысит эффективность использования противораковых лекарств и снизит общее количество вводимого препарата.