17/04/2007

Американские ученые разработали метод флеш-нанопреципитации

Работающие под руководством профессора Прюдома ученые Принстонского университета разработали метод флеш-нанопреципитации: наночастицы размером 100-300 нм обеспечивают избирательную доставку лекарственных препаратов или контрастных веществ в ткань опухоли. По словам профессора Робера Прюдома (Robert Prudhomme), достаточно эффективного метода создания нагруженных терапевтическими веществами наночастиц до сих пор не существовало.

Для осуществления нанопреципитации две струи жидкости направляют навстречу друг другу в резервуаре ограниченного объема. Один поток состоит из органического растворителя, содержащего лекарственный препарат и контрастное вещество, молекулы которых прикреплены к длинным цепочкам полимеров подобно бусам. При этом одна половина «бусин» обладает гидрофильными, а вторая — гидрофобными свойствами. Вторая струя представляет собой чистую воду.

При столкновении потоков гидрофобные препараты, контрастные вещества и полимеры преципитируются и выпадают в осадок. Полимеры мгновенно формируют частицы с гидрофильной поверхностью, внутри которых оказываются гидрофобные фрагменты молекул. Тщательный подбор концентраций реагентов и скорости смешивания позволяет контролировать размеры формирующихся наночастиц.

Гидрофильный слой полимера предотвращает слипание наночастиц и распознавание их иммунной системой, что позволяет им циркулировать в кровотоке. Благодаря гидрофобной внутренней части не происходит немедленной деградации наночастиц в водной среде, хотя со временем в водном растворе они разрушаются и высвобождают препарат.

Размер наночастиц не позволяет им проникать через мембраны нормальных клеток, однако они легко проходят сквозь неполноценные стенки капилляров быстрорастущих опухолей. Срок жизни наночастицы в водной среде составляет примерно 16 часов, что достаточно для выполнения возлагаемой на них задачи.

В настоящее время авторы работают над усовершенствованием наночастиц путем введения в их состав повышающих устойчивость дополнительных гидрофобных молекул, например, витамина Е, а также специфичных молекул, обеспечивающих избирательное связывание с опухолевыми клетками.

Они предлагают использовать изготавливаемые с помощью разработанного ими метода наночастицы также в качестве ингаляционных вакцин для профилактики таких заболеваний, как туберкулез и дифтерия. По мнению авторов, высокая эффективность такой вакцинации обусловлена размером наночастиц, которые достаточно велики для того, чтобы оседать в легких, но слишком малы, чтобы запускать механизмы их самоочищения.

Версия для распечатки