Мягкое ядро, твёрдая оболочка: новое в нанотехнологиях

Наночастицы способны достигать практически любых частей тела. Исследователи изучают их применение в медицине, например, для доставки веществ к опухолям. Обычно наночастицы покрывают органическими материалами, так как их поверхность определяет поведение в организме. Гидрофобная оболочка приводит к быстрому распознаванию иммунной системой и выведению.

Как золотые частицы перемещаются в организме

Группа учёных под руководством доктора Вольфганга Крайлинга (Институт эпидемиологии II, Центр Гельмгольца) и профессора Вольфганга Парака (Марбургский университет) впервые проследила хронологическую последовательность поведения таких частиц в животной модели.

Для этого они создали крошечные (5 нм) золотые наночастицы, радиоактивно меченные изотопом золота. Частицы также были покрыты полимерной оболочкой, меченной другим радиоактивным изотопом. Этот шаг был технически очень сложным.

После внутривенной инъекции команда наблюдала, как специально нанесённая полимерная оболочка разрушалась. «К удивлению, частицы золота накапливались в основном в печени, — вспоминает доктор Крайлинг. — В то время как молекулы оболочки вели себя иначе, распределяясь по всему телу».

Дальнейший анализ показал причину: протеолитические ферменты в определённых клетках печени, по-видимому, отделяют частицы от их оболочки. Этот эффект ранее не был известен in vivo, так как частицы-конъюгаты тестировались только на клеточных культурах, где этот эффект не изучался достаточно тщательно.

«Наши результаты показывают, что даже высокостабильные наноконъюгаты могут менять свои свойства в организме человека, — отмечает доктор Крайлинг. — Это исследование повлияет на будущее медицинское применение, а также на оценку риска наночастиц в потребительских товарах, науке и технике».