Нетоксичная наночастица для доставки и отслеживания лекарств
Исследователи из Университета Пенсильвании разработали нетоксичную наночастицу, которая является эффективной системой доставки как терапевтических препаратов, так и флуоресцентных красителей для отслеживания их доставки.
В онлайн-выпуске Nano Letters междисциплинарная группа показала, что частицы фосфата кальция размером от 20 до 50 нанометров успешно проникают в клетки и растворяются без вреда, высвобождая свой груз — лекарство или краситель.
Механизм высвобождения груза
Питер Батлер и его группа использовали технику time correlated single photon counting с импульсами лазера для измерения размера частиц в растворе. Они изменили pH раствора с нейтрального (как у крови) на кислый (как в микроокружении опухолей или в клеточных компартментах). В кислой среде частица фосфата кальция растворяется, что подтверждается резким уменьшением размера частиц до размера свободного красителя. Этот механизм можно использовать для высвобождения любого инкапсулированного препарата.
Применение в терапии
Основное применение — целевая терапия рака. Однако группа также исследует доставку препаратов, ингибирующих рост клеток при сосудистых заболеваниях (например, для предотвращения рестеноза после ангиопластики).
- Пример эффективности: In vitro на клетках гладкой мускулатуры сосудов человека церамид, инкапсулированный в наночастицы, снижал рост клеток на до 80% при дозе в 25 раз ниже, чем свободный церамид, не повреждая клетки.
Преимущества новой системы
Частицы были разработаны группой Джеймса Эдэра. По словам ведущего автора Томаса Моргана, их преимущества:
- Безопасность: Фосфат кальция — нетоксичный, природный минерал, уже присутствующий в крови.
- Малый размер и дисперсность: Частицы мелкие (для захвата клетками) и не агломерируют.
- Защита груза: Препараты/красители находятся внутри частицы, а не на поверхности.
- Эффективность: Инкапсулированные флуоресцентные красители в 4 раза ярче свободных. Инкапсуляция позволяет значительно снизить требуемую дозу дорогих препаратов и красителей.
Перспективы: Ведётся работа над одновременной доставкой лекарства и красителя для совмещённого отслеживания и лечения.