Израильские ученые используют свет и золото для точечного удара по болезни

Неспособность гарантировать "точечное" попадание лекарства в орган, где находится патология, имеет весьма серьезные последствия.

За последнее столетие медицина шагнула далеко вперед: были разработаны технологии и методы лечения рака и ряда других заболеваний. Тем не менее, остается нерешенной проблема распространения по человеческому организму действующих веществ из лекарственных препаратов.

Модель действия новой технологии точечной доставки лечебного препарата в организме. (Фото: Технион)

Неспособность гарантировать "точечное" попадание лекарства в орган, где находится патология, имеет весьма серьезные последствия. В результате такой "стрельбы по площадям" лекарство усваивается хуже, чем могло быть, менее эффективно действует и может нанести ущерб здоровым тканям в других системах организма.

Наиболее ярким примером таких негативных косвенных последствий является химиотерапия: борющееся с опухолью лекарство вызывает выпадение волос и повреждения пищеварительного тракта. В обоих случаях речь идет о побочном эффекте механизма действия лекарства, которое борется с опухолью путем блокирования деления клеток, а рост волос и работа пищеварительной системы опираются именно на быстрое обновление клеток организма.

Попытки решения этой проблемы предпринимали многие исследователи, и вот в недавнем выпуске журнала  ACS Applied Materials & Interfacesбыла представлена революционная разработка в этой области, которую совершили исследователи факультета биотехнологий и пищевой инженерии Техниона (Хайфского Технологического института).

Аспирантка Алона Шаган и доцент Боаз Мизрахи разработали технологию доставки и выпуска действующего вещества лекарства, по которой оно будет направлено точно в цель - по ткани, для лечения которой оно предназначено. Новый метод применяет уникальное полимерное покрытие лекарственного вещества. Покрытие-оболочка содержит наночастицы золота, и лекарственное вещество высвобождается из покрытия только когда на золотое покрытие падает свет, вызывающий плавление оболочки. Как подчеркивает Шаган, «в биомедицине фотоактивируемые материалы играют жизненно важную роль. Но они очень редко используются из-за того, что в полимерах такого рода содержатся токсины и из-за того, что коротковолновое излучение вредно, поскольку обладает высокой энергией». Исследователям удалось обойти эту проблему и разработать уникальный метод, где применяется фотоактивирование длинноволновым излучением так называемого "почти-инфракрасного диапазона" - NIR.

Аспирантка Алона Шаган и доцент Боаз Мизрахи (фото пресс-службы Техниона).

NIR-свет нагревает золотые наночастицы оболочки (см. видео ниже), что приводит тому, что она расплавляется и выпускает в организм действующее лечебное вещество. Огромным преимуществом NIR является то, что это излучение проникает в ткани человеческого тела, не причиняя ему вреда.

Профессор Мизрахи: «Мы разработали материал с разными температурами плавления, что увеличивает наши возможности контролировать процесс. Мы применяли только материалы, уже одобренные FDA (Управление по надзору за качеством продуктов и медикаментов США), и поэтому уже близки к клиническим испытаниям».Исследователи полагают, что их технология может применяться для закрытия внутренних и наружных повреждений, в хирургии, при пересадке органов и т.п. Возможно, новый полимер может быть использован и в процессах самовосстановления организма, что откроет путь к новому спектру его применения в медицине и за его пределами.

Источник: MFA