Новый метод использует свет и наночастицы золота для высокоточной неинвазивной доставки лекарств
Прогресс в медицинской науке привел к созданию эффективных препаратов для лечения рака и других заболеваний. Однако их случайное распространение по всему телу часто снижает эффективность и повреждает здоровые ткани (например, химиотерапия вызывает выпадение волос и проблемы с кишечником).
Это стимулировало глобальные усилия по разработке более умных систем доставки лекарств, нацеленных на пораженные ткани. В журнале ACS Applied Materials & Interfaces представлена новаторская работа исследователей из Техниона.
Кандидат наук Алона Шаган и доцент Боаз Мизрахи разработали технологию, которая позволяет доставлять и высвобождать лекарство только в больной ткани. Метод использует уникальное полимерное покрытие, содержащее наночастицы золота и сам препарат. Высвобождение происходит только при освещении наночастиц золота, что вызывает плавление полимерной оболочки.
«Несмотря на огромный потенциал, фотоактивируемые материалы редко используются из-за токсинов в самом полимерном покрытии и повреждений, вызванных высокоэнергетическим (коротковолновым) светом», — отмечает Шаган.
Исследователи разработали метод, активируемый длинноволновым светом (ближний инфракрасный диапазон, NIR). Свет нагревает нанооболочки из золота, расплавляет полимерную упаковку и высвобождает лекарство. Ключевое преимущество NIR-света — его способность проникать в ткани тела, не повреждая их.
«Мы разработали материал с различными температурами плавления, что позволяет контролировать его с помощью низких интенсивностей, — объясняет профессор Мизрахи. — Наша система состоит из материалов, одобренных FDA, и мы относительно близки к клиническому применению».
Исследователи полагают, что эту технологию можно использовать для других целей: герметизации внутренних и внешних повреждений, временной фиксации тканей во время операции или в качестве биодеградируемых каркасов для выращивания трансплантатов. Возможно даже использование полимера как части процесса самовосстановления.
«Эта статья посвящена концепции и материалу: как мы можем спроектировать материал для выполнения этих конкретных физических и механических требований, — говорит профессор Мизрахи. — Следующим шагом будет создание частиц, содержащих лекарства, чтобы мы могли проверить их улучшенную эффективность с помощью этой технологии доставки. Мы обсудим это в следующей статье».