Температурно-чувствительные наночастицы открывают новые пути для доставки лекарств
Наночастицы могут попадать в клетки опухолей, но иногда задерживаются в эндосомах — внутриклеточных отсеках, где ферменты могут разрушить противораковый препарат. Чтобы решить эту проблему, исследователи из Корейского института передовых наук и технологий создали полимерные наночастицы, которые резко расширяются при изменении температуры, разрывая эндосомы и высвобождая содержимое в цитоплазму.
Разработка и испытания наночастиц
В работе, опубликованной в журнале Biomacromolecules, команда под руководством доктора Тэ Гвана Парка описала создание наночастиц на основе смеси полиэтиленимина (PEI) и коммерческого полимера Pluronic F-127. Эти наночастицы увеличивают свой объем более чем в 40 раз при снижении температуры с 33 °C до 24 °C.
Эксперименты с культурами опухолевых клеток при 37°C показали, что содержащие краситель наночастицы попадали в эндосомы в течение 30 минут. После снижения температуры среды до 20°C на 15 минут электронная микроскопия зафиксировала, что наночастицы разбухли, разрушили эндосомы и высвободили краситель в цитоплазму. В контрольных опытах со стабильными наночастицами такого эффекта не наблюдалось.
Стабилизация с помощью золота
Во второй статье, в журнале Langmuir, учёные представили гибридные наночастицы, где вместо PEI с Pluronic F-127 использовались наночастицы золота. Эти частицы оказались более стабильными, что важно для условий кровотока, но также резко увеличивались в размере при падении температуры. Золотая оболочка вокруг полимерного ядра позволяет прикреплять к ней молекулы для таргетной доставки в опухоль.
Перспективы
Исследователи работают над методами создания локального «холодового шока» в тканях для применения этой технологии in vivo.
Источники
- Работа с наночастицами для разрушения эндосом: «Temperature-sensitive pluronic/poly(ethylenimine) nanocapsules for thermally triggered disruption of intracellular endosomal compartment» (Biomacromolecules, онлайн перед печатью).
- Работа со стабилизацией мицелл золотом: «Thermosensitive pluronic micelles stabilized by shell cross-linking with gold nanoparticles» (Langmuir, онлайн перед печатью).
Источник: Национальный институт рака (National Cancer Institute).