Регулируемое высвобождение лекарств благодаря нанопузырям

Стенты — медицинские имплантаты, предотвращающие, например, закупорку артерий после операции. Одна из проблем их использования — биосовместимость, так как организм человека отторгает и атакует чужеродный материал. Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) разработал новый метод создания высоконанопористой поверхности металлических стентов, формируя миллионы нанопузырьков под ней.

Увеличенная поверхность позволяет наносить и медленно высвобождать лекарства в течение более длительного периода по сравнению с обычными стентами с лекарственным покрытием. Лидер рынка стентов, Boston Scientific Corporation в США, делает ставку на этот подход для предотвращения отторжения сердечно-сосудистых стентов, так как он позволяет целенаправленно высвобождать препарат непосредственно у стенок кровеносных сосудов.

Основная проблема при применении стентов — их совместимость с человеческими тканями: около 20–30% пациентов реагируют отторжением и закрытием сосуда. Стенты с лекарственным покрытием высвобождают небольшие количества препарата, сдерживающего регенерацию клеток. Они особенно эффективны для лечения пациентов с диабетом, которые составляют 30% интервенционно леченных коронарных пациентов и имеют самый высокий риск повторного сужения.

Физики и химики FZD разработали инновационный метод создания множества крошечных пор диаметром от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров на поверхности нержавеющей стали. Доктора Наталия Шевченко и Андреас Колитч из Центра ионных пучков FZD бомбардируют поверхность стента со всех сторон высокой дозой ионов благородного газа. Это создаёт каркас из нанопор в материале под поверхностью.

Регулируя энергию ионов, поток и температуру во время процесса, можно точно задавать нужную пористость. Благодаря этой нанопористой структуре на увеличенной поверхности благородного металла можно разместить большее количество высокоэффективных препаратов, что повышает биосовместимость имплантатов. В результате лекарство высвобождается в течение более длительного периода.

Метод, разработанный в FZD, в настоящее время рассматривается Boston Scientific Corporation как платформенная технология для стентов следующего поколения. Стороны подписали совместные контракты о сотрудничестве с разделением патентных прав. Цель исследований — дальнейшее развитие этой техники и внедрение метода модификации поверхности в частном секторе.