Голографический микроскоп — новый инструмент для наномедицины, позволяющий быстро измерять деградацию наночастиц с лекарствами

Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) разработали экономичный метод для быстрого мониторинга деградации наночастиц, несущих лекарства, с помощью микроскопа на чипе. Эта платформа для характеризации наночастиц основана на голографии и может точно отслеживать изменения размера нанокапсул в процессе их деградации и высвобождения лекарственного груза. Инструмент поможет учёным создавать более эффективные нанокапсулы для доставки лекарств.

Дизайн и синтез деградирующих наночастиц крайне важны для доставки лекарств и наномедицины. Однако традиционные методы мониторинга (электронная микроскопия, динамическое светорассеяние) часто дороги, сложны и не позволяют наблюдать деградацию в реальном времени.

Новый голографический метод от UCLA обладает точностью, близкой к дорогостоящим приборам, но при значительно меньшей стоимости и сложности. Устройство собрано из 3D-печатных деталей и недорогих оптических элементов, весит около 450 граммов и работает от обычного компьютера. Этот инструмент может измерять размер отдельных наночастиц в широком диапазоне плотностей (от десятков до десятков тысяч частиц на микролитр) и детектировать частицы размером от ~40 нм.

«Мы создали мощный и экономичный вычислительный метод, который позволяет проводить высокопроизводительный мониторинг деградации наночастиц любого типа, используя чрезвычайно малый объём образца — как минимум в 1000 раз меньше, чем требуется другими оптическими методами», — сказал Айдо́ган Озджан, руководитель исследования.

Исследователи использовали этот метод для характеризации полимерных нанокапсул, доставляющих фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) — белок, способствующий восстановлению после инсульта и заживлению ран. Включение факторов роста в терапевтические наноматериалы — важное направление современных исследований, что делает новый инструмент для характеризации особенно актуальным.