Ученые приблизились к раскрытию потенциала синтетической крови
Исследователи создали частицы, которые близко имитируют ключевые свойства красных кровяных клеток (эритроцитов), что может помочь в разработке синтетической крови.
Ключевая инновация: Ученые из Университета Северной Каролины использовали технологию PRINT (Particle Replication in Non-wetting Templates) для создания мягких гидрогелевых частиц, повторяющих размер, форму и, что самое важное, гибкость настоящих эритроцитов. Это позволяет частицам дольше циркулировать в организме.
Почему гибкость так важна? Настоящие эритроциты в течение своего 120-дневного жизненного цикла деформируются, чтобы проходить через микроскопические поры в органах и узкие кровеносные сосуды. Со временем они становятся жестче и в итоге отфильтровываются селезенкой. Предыдущие попытки создать имитацию эритроцитов терпели неудачу именно из-за быстрого удаления негибких частиц из кровотока.
Результаты экспериментов: При тестировании на мышах самые гибкие частицы циркулировали в 30 раз дольше, чем жесткие. Период полувыведения для наименее гибких частиц составил 2.88 часа, а для самых гибких — 93.29 часа. Жесткие частицы задерживались в легких, а гибкие, как и настоящие клетки, удалялись селезенкой.
Потенциальное значение:
- Синтетическая кровь: Работа приближает к созданию полностью синтетической крови.
- Доставка лекарств: Частицы, способные долго циркулировать, могут стать основой для более эффективных методов лечения, например, рака. Мягкие раковые клетки распространяются по организму; нагруженные лекарством гибкие частицы могли бы атаковать их более агрессивно.
Важное уточнение: Способность частиц переносить кислород или лекарства в данном исследовании не тестировалась, и они пока не циркулируют так же долго, как настоящие эритроциты.
Цитата эксперта: Джозеф ДеСимоне, соавтор исследования: "Мы полагаем, что это исследование представляет собой настоящий переломный момент для будущего наномедицины". Чад Миркин из Северо-Западного университета назвал работу значимой, открывающей "новый рубеж в лечении болезней".
Как создавали частицы: С помощью технологии PRINT ученые создали формы, которые заполнили гидрогелем, получив тысячи дискообразных частиц диаметром всего 6 микрометров, аналогичных эритроцитам по размеру.