Гибридные наноносители для доставки химиотерапии и визуализации опухолей
Опухоли, растущие среди здоровых тканей, часто вынуждают врачей повреждать или удалять здоровые части тела при лечении. Ученые из Университета Вашингтона разработали новую систему для решения этой проблемы.
В статье, опубликованной 27 сентября в журнале Small, группа под руководством профессора Мицинь Чжан описала синтетические «наноносители», способные доставлять химиотерапевтические препараты к опухоли и одновременно делать её видимой для хирурга.
Ключевые особенности гибридного наноносителя:
Двойная функция: система решает две задачи — доставку лекарств и визуализацию опухоли.
Загрузка во время сборки: наноноситель собирается одновременно с загрузкой хрупкого препарата, что предотвращает его повреждение. Этот метод аналогичен укладке груза в контейнер во время его сборки.
Конструкция:
- Ядро из оксида железа (Fe2O3) обеспечивает структуру и служит контрастным агентом для МРТ.
- Оболочка из диоксида кремния (SiO2) эффективно удерживает химиотерапевтический препарат паклитаксел.
- В структуру также включены углеродные точки (carbon dots) для «окрашивания» ткани и её чёткой визуализации под микроскопом. Интенсивность сигнала таких агентов может сохраняться месяцами.
Биосовместимость: инъекции пустых и загруженных наноносителей не вызвали токсических эффектов у здоровых мышей в течение пяти дней, что указывает на их безопасность для здоровых тканей.
Управляемый релиз: наноносители можно разобрать в нужном месте с помощью мягкого нагрева низкоуровневым инфракрасным излучением, высвободив груз.
Результаты тестирования:
- Опухоли у мышей, получавших наноносители с паклитакселом, значительно уменьшились.
- На мышах с пустыми носителями и в тестах на культурах человеческих раковых клеток in vitro была показана эффективность доставки препарата.
Хотя технология требует дальнейших испытаний для применения у людей, подход «загрузки во время сборки» и модульная конструкция позволяют адаптировать её и для других препаратов.