• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
11.01.2023
УрФУ
283

Предложен новый подход к адресному лечению бактериальных инфекций

4.7

Химики УрФУ и СПбГУ предложили новый подход к адресному лечению пораженных мест в организме человека, в частности при бактериальных инфекциях. В его основе — наносистема, ядро которой — полиоксометаллат, содержащий молибден и железо. К поверхности полиоксометаллата привязан антибиотик широкого спектра действия — тетрациклин. Такой подход позволит более эффективно бороться с бактериями за счет прицельного воздействия.

Предложен новый подход к адресному лечению бактериальных инфекций / ©Getty images / Автор: Visellia Orfius

Результаты исследования опубликованы в журнале Inorganics. «Ион полиоксометаллата — это заряженная наночастица, которую можно использовать в качестве основы. Она очень маленького размера — 2,5 нанометра. Благодаря этому она может легко проникать в клетки и проходить через стенки сосудов. На нее можно “посадить” лекарственные препараты и дополнительные вещества (молекулы-векторы), которые помогут системе достигнуть конкретного пораженного органа. В таком случае лекарство будет меньше распределяться по всему остальному организму. Это позволит снизить побочные эффекты, особенно сильно токсичных препаратов», — поясняет научный сотрудник отдела химического материаловедения и лаборатории функционального дизайна нанокластерных полиоксометаллатов УрФУ Маргарита Тонкушина.

Во всем мире много лет проводят исследования на тему адресной доставки лекарственных препаратов в виде наносистем. Для них существует множество вариантов основ. Это могут быть белки, липосомы, биосовместимые полимеры. Также используют наночастицы на основе металлов (золота, платины, серебра) и оксидов металлов (железа, церия). У каждой такой системы есть и преимущества, и недостатки.

«У используемого нами полиоксометаллата есть преимущество по сравнению с металлическими системами в том, что он постепенно разлагается в организме на безвредные вещества, которые усваиваются организмом в качестве микроэлементов. В то время как у металлических и оксидных наносистем существует проблема с выведением из организма. Мы также опубликовали исследование, которое показывает, что введение этого полиоксометаллата повышает уровень гемоглобина и оказывает противоанемическое действие», — добавляет Маргарита Тонкушина.

Ученые отмечают, что полиоксометаллат, благодаря своему заряду, вместе с привязанным к нему лекарством можно ввести в организм под действием электрического поля. Соответственно, доставку препарата возможно осуществить с помощью лекарственного электрофореза, который является альтернативой уколам и капельницам. Зачастую, когда бактериальные процессы происходят в органах, где не так много сосудов, либо существуют какие-то барьеры (например, в суставах), врачи вынуждены вводить препараты в высокой дозе, так как лишь небольшая ее часть достигает нужного места.

Кроме того, введение лекарства уколами может быть болезненным и не всегда безопасным. Доставка препарата электрофорезом могла бы снизить неприятные ощущения у пациентов и повысить безопасность. Помимо того, электрод можно разместить ближе к области поражения и местно повысить концентрацию лекарства по сравнению с остальным организмом.

Эксперименты на клеточных культурах показали, что полиоксометаллат в качестве основы для наносистемы может быть перспективен и для других классов препаратов, например, противораковых. Также планируется проверить способность таких наночастиц преодолевать естественные барьеры иммунопривилегированных органов (головной мозг, глазные яблоки, тимус и другие). Например, в случае головного мозга гематоэнцефалический барьер не только защищает его от проникновения токсичных веществ, но и усложняет попадание лекарственных препаратов, что затрудняет лечение заболеваний головного мозга. В таких случаях могут помочь наносистемы адресной доставки.

Ученые планируют продолжать исследования, чтобы в итоге разработать действующую наносистему. «В идеале мы хотим создать систему адресной доставки самых разных препаратов с полиоксометаллатом. Возможно, у него будет какая-то биосовместимая оболочка снаружи, чтобы не было реакции иммунной системы. После попадания в кровоток наносистема должна проникать к месту поражения и высвобождать там лекарственный препарат. Это мечта, к которой мы движемся. Либо второй вариант — введение наносистемы с помощью электрофореза», — заключает Маргарита Тонкушина.

Отметим, что научная группа химиков проводит исследования совместно с департаментом биологии и фундаментальной медицины УрФУ, Институтом иммунологии и физиологии УрО РАН. Финансирование химики получили в рамках госзадания от Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и гранта для молодежных лабораторий по программе «Приоритет-2030». 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Уральский федеральный университет (УрФУ) расположен в Екатеринбурге, выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ). В УрФУ обучается более 36 000 студентов по 334 образовательным программам. Основан 19 октября 1920 года.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 12:38
ПНИПУ

Происхождение нефти и газа стали изучать еще до возникновения нефтяной промышленности. О генезисе важных ресурсов до сих пор нет единого мнения. Ученые Пермского Политеха рассказали, откуда они взялись на нашей планете, возможна ли их добыча в космосе, как нефть используется в продуктах питания и что такое «дверь в преисподнюю».

Вчера, 08:35
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

Позавчера, 16:56
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

20 мая
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Позавчера, 16:56
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

18 мая
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: