Американскими биоинженерами установлено, что предназначенные для лечения злокачественных опухолей наночастицы должны быть в форме диска, публикует Health Canal. Работу ученых Техасского медцентра возглавил Паоло Декуцци. Ее результаты изданы в Biomaterials.

Восемь лет Декуцци вместе с коллегами изучал наночастицы для определения их оптимальной формы, размера и поверхностных свойств. Работа состояла из нескольких этапов: первоначальные расчеты с применением компьютерного моделирования, эксперименты in vitro и испытания на модельных животных.

Сегодня 99% используемых наночастиц — в сферической форме, остальные представляют собой диски или палочки. Как правило, сферические частицы лекарства, которое должны переносить, «собирают» вокруг молекул. Форму шара или нечто похожее они принимают непроизвольно в ходе самосборки. Однако подобные наночастицы хоть и довольно распространены, не всегда эффективны при транспортировке лекарств к раковым клеткам: их форма зачастую не позволяет им надежно укрепиться в опухолевой ткани, потому они с легкостью из нее вымываются.

Компьютерное моделирование помогло биоинженерам вычислить, что оптимальная форма наночастиц, используемых в лечении рака, это диск. Вычислен и размер таких «дисков»: диаметром 1000 нанометров и 400 нанометров толщиной. Чтобы создать частиц с такими свойствами Декуцци при участии коллег использовал метод фотолитографии, благодаря которому удалось из кремния получить однородные наночастицы. По структуре они похожи на губку, в порах которой расположены молекулы лекарства.

Получив подтверждение всех свойств наночастиц, предсказанных компьютерным моделированием, с помощью лабораторных экспериментов, проведены испытания на модельных животных. Исследования доказали, что «нанодиски» с легкостью прикрепляются к клеткам меланомы, потому 5-10% введенных наночастиц на грамм разрушенного опухолью органа оказалось достаточным для доставки необходимой дозы лекарства. Также отмечено, что кремниевым «дискам» проникнуть в печень легче, нежели наноразмерным сферам или палочкам.

По признанию Декуцци, лучшая награда для ученых была в подтверждении всех свойств, предсказанных посредством математической модели, экспериментально. Также глава исследования заявил, что продолжит совместную с коллегами работу над улучшением наночастиц. Сейчас перед учеными стоит задача определения идеальной жесткости, которая позволит «дискам» лучше взаимодействовать с опухолевыми клетками.

Следующая новость: Образцы крови матери и слюны отца помогли определить геном плода
Предыдущая новость: ДНК позволило создать наночастицы для лечения раковых опухолей