Наноустройства доставляют терапевтические и визуализирующие агенты в организм с выдающимися результатами

Самоорганизующиеся наноразмерные устройства, измеряемые в миллиардных долях метра, предназначены для доставки лекарств и агентов для визуализации в организм. Они революционизируют медицину, улучшая растворимость и биораспределение препаратов, предоставляя платформу для комбинирования таргетных и визуализирующих агентов, а также позволяя преодолевать мембранные барьеры и создавать комбинированные терапии.

Исследователи из Университета Дьюка и Университета Южной Калифорнии в статье в журнале TECHNOLOGY & INNOVATION описывают два класса самоорганизующихся наноразмерных систем доставки, используемых для транспорта лекарств и материалов для визуализации через физиологические барьеры.

«Наноразмерные самоорганизующиеся устройства — это сложные структуры, организованные из более простых компонентов, которые принимают формы, труднодостижимые химическим синтезом», — сказал ведущий автор доктор Ашутoш Чилкоти, профессор биомедицинской инженерии в Университете Дьюка. — «Их распад может быть запущен внешними стимулами, что служит механизмом высвобождения терапевтического груза».

Многие биологические процессы полагаются на структуры, которые самоорганизуются или распадаются в зависимости от изменений среды. В наномедицине такие естественные самоорганизующиеся системы (например, вирусные капсиды и белки) используют множественные слабые силы.

Инженерные самоорганизующиеся системы в наномедицине включают более пяти групп структурных форм, включая мицеллярные наноструктуры.

«Мы недавно разработали новую стратегию, использующую мицеллы, самоорганизованные из рекомбинантных полипептидов после присоединения противоракового препарата доксорубицина, для доставки лекарства», — объяснил доктор Чилкоти.

Соавтор доктор Дж. Эндрю МакКей отметил, что стабильность мицелл критически важна для успеха систем доставки.

«Стабильность мицелл имеет термодинамические и кинетические компоненты. Все факторы, влияющие на стабильность мицелл, можно настраивать на генетическом уровне. Мы считаем, что генетически кодируемые полипептидные мицеллы, вероятно, будут играть возрастающую роль в разработке наноразмерных носителей следующего поколения», — сказал он.

В отчёте авторы оценивают структурные и физико-химические свойства, а также потенциальные применения каждого типа структур.