Нанотрубки с сахарной оболочкой доставляют высокие дозы радиотерапии
Исследователи из Великобритании и Испании создали нанокапсулу с сахарным покрытием на основе углеродных нанотрубок, способную доставлять большие дозы радиоактивности к опухолям. Учёные предполагают разработать серию наноразмерных устройств для доставки, которые смогут нацеливаться на конкретные органы для радиотерапии или визуализации, путём изменения сахарного покрытия нанокапсулы.
Работу возглавляли Бенджамин Дэвис (Оксфордский университет), Костас Костарелос (Лондонский университет) и Жерар Тобиас (Институт науки о материалах в Барселоне). Результаты опубликованы в журнале Nature Materials.
Метод создания:
- Смесь углеродных нанотрубок и иодида натрия на основе радиоактивного йода-125 помещали в кварцевую ампулу и нагревали до 900°C в течение 4 часов.
- При такой температуре иодид натрия и другие соли металлов образуют нанокристаллы внутри нанотрубок.
- При охлаждении концы нанотрубок самозапечатываются, надёжно заключая радиоактивные нанокристаллы внутри углеродных контейнеров.
- После очистки от незаключённых солей проводят мягкую химическую реакцию, которая сохраняет концевые крышки неизменными, но добавляет химические группы для присоединения молекул сахара.
- На финальном этапе к поверхности нанотрубок присоединяют молекулы сахара. В данном исследовании использовали простой сахар N-ацетилглюкозамин.
Авторы отмечают, что данная схема синтеза применима для добавления других радиоактивных солей металлов и других молекул сахаров на поверхность нанотрубок.
Результаты испытаний:
- Многочисленные тесты подтвердили, что радиоактивная «начинка» остаётся запертой в запаянных нанотрубках в различных физиологических условиях.
- При инъекции в хвостовую вену мышей нанотрубки удалось визуализировать с помощью однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (SPECT) по мере их накопления в лёгких.
Ключевое наблюдение:
Свободный иодид натрия в организме обычно концентрируется в щитовидной железе, а не в лёгких. Углеродные нанотрубки не накапливались в печени, селезёнке, почках и других органах, которые обычно аккумулируют инъецированные наночастицы. Исследователи предполагают, что N-ацетилглюкозамин направляет нанотрубки в лёгкие, связываясь со специфичным для лёгких белком, который прочно связывает этот сахар.