Российские ученые первыми разработали универсальную методику по созданию идеальной капсулы для адресной доставки противораковых лекарств
Ученые во всем мире, разрабатывающие сегодня препараты для лечения онкологии, в первую очередь стремятся найти эффективные способы борьбы с болезнью за счет адресного воздействия на рак, создать лекарство, убивающее клетки больные и не затрагивающее клетки здоровые. Но не менее важна и разработка средств доставки такого лекарства к «полю битвы». Одно из них — полимерные капсулы. Российские ученые впервые в мире разработали протокол, позволяющий готовить оптимальные капсулы, причем под разные лекарства.
Сотрудники Лаборатории нано-биоинженерии Инженерно-физического института биомедицины НИЯУ МИФИ совместно с коллегами из Сеченовского университета и Реймсского университета (Франция) провели систематические исследования специфических функций капсул, влияющих на их взаимодействие с компонентами биологических жидкостей человека, биораспределение в его организме и эффективность точечной доставки.
«Как это ни странно, мы были первыми, кто поставил вопрос о том, как физико-химические свойства капсул влияют на их способность доставлять лекарства, — рассказывает профессор Игорь Набиев. — Что бы вы ни добавили в капсулу, это в любом случае придет в опухоль по той простой причине, что раковые клетки — это фагоциты, «пожиратели», они едят все, что к ним попадает. Весь вопрос в распределении и в том, чтобы лекарство попало туда быстро и в больших количествах, чтобы оно как можно меньше времени проводило в здоровых тканях и не вредило им (так как лекарства эти токсичны), а попав к больным — действовало бы наиболее эффективно».
Сама капсула — это лишь платформа, транспортное средство, своеобразный ракетоноситель. Но ее структура имеет непосредственное отношение к тому, что будет происходить после действия лекарства. Поэтому необходимо так подбирать составные части полимеров для приготовления капсул, чтобы были биоразрушаемыми и выводимыми, то есть они в дальнейшем разлагались бы в организме человека безвредно и не оставляли следа. Поиск такой методики приготовления полимерных капсул занял около года: подбор оптимального соотношения различных физико-химических параметров — это сложная аналитическая работа.
Главные выявленные факторы, влияющие на работу капсулы — это ее физико-химические свойства: заряд, размер, гомогенность. Выбор заряда — принципиальный вопрос. Если поверхностный заряд будет, например, экстремально положительным или отрицательным, то в действии капсулы будет очень много неспецифического, она свяжется не с теми клетками, с которыми надо. Поэтому заряд надо выбирать точно, имея четкую комбинацию полимеров.
Оптимальный размер капсулы — порядка одного микрона. Как оказалось, если ее сделать меньше, то лекарство, выйдя из оболочки, будет проникать не только в пораженные клетки, но в здоровые. Гомогенность (распределение по размерам) — все капсулы должны быть примерно одно размера, без большого разброса. Как этого добиться? За счет подбора, например, ионной силы — солевого состава среды, в которой готовится капсула.
Обычно ионы солей, связываясь с полимерами, которые используются для приготовления капсул, компактизируют, сжимают их. Химия в этой ситуации решает все. Так, например, биодеградируемость (разложение) и проницаемость оболочки таких капсул (скорость и условия выхода лекарства вовне) в конкретном диапазоне значений pH зависят от использования определенных полимеров-полиэлектролитов при конструировании капсул. Микроокружение опухоли всегда кислое в отличие от здоровых клеток, и, значит, нужно создавать оболочку капсулы из таких материалов, которые «открываются» только при кислом pH.
Стоит отметить, что результаты исследования российских ученых опубликовал журнал Королевского химического общества Великобритании Biomaterials Science – одно из самых престижных международных научных изданий, стабильно входящее в первый квартиль (Q1) рейтинга Journal Citation Reports (JCR) в категориях «Биомедицинская инженерия» и «Науки о материалах».
Сейчас Лаборатория нано-биоинженерии ИФИБ занята работой по уменьшению токсичности капсул, исследованиями их вторичных эффектов на клеточных культурах (in vitro) и животных (in vivo). Клинические испытания на человеке пока не проводятся, но скорость развития отечественной научной мысли дает надежду, что эффективное средство доставки противоопухолевых лекарств, не снижающее качество жизни пациента, будет получено в ближайшие годы.
Telegram 
Дзен 
VK Нейроморфные вычисления — это попытка скопировать принцип работы мозга: не последовательно выполнять команды, как обычный процессор, а обрабатывать информацию параллельно, через сеть взаимосвязанных «нейронов», которые активируются в зависимости от поступающих сигналов. Эта идея существует уже несколько десятилетий, но до недавнего времени ее реализовывали на обычной электронной элементной базе. Исследователи из МФТИ провели обширный обзор, в котором систематизировали последние достижения в области фотонных нейроморфных вычислений.
Интриги и тайные свидания — прерогатива не только людей. В мире дикой природы тоже случаются драмы, и одна из них развернулась в лесах Северной Америки. Маленькие серые птицы, известные в науке как гаички Гамбела, долгое время считались образцом супружеской верности, но на деле оказались хитрыми стратегами. Они заводят потомство не только от постоянного партнера, но и от самца-соседа с определенным набором качеств. Авторы нового исследования попытались выяснить, что толкает самок на измену и как это влияет на выживание всего вида.
Самый большой и мощный в мире ускоритель частиц отключили на четырехлетнюю модернизацию. В 2030 году он возобновит работу под новым названием — Большой адронный коллайдер высокой светимости. Этот апгрейд позволит производить примерно в 10 раз больше столкновений частиц, чем изначально. Физики рассчитывают, что поток новых данных поможет обнаружить явления за пределами Стандартной модели, а также прольет свет на природу темной материи, антиматерии и ранней Вселенной.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
В рамках общей теории относительности и квантовой физики у исследователей не получается объяснить все данные наблюдений за космическими объектами. В этот раз ученые попытались описать Вселенную с точки зрения превращения энергии, и этот выбор позволил им составить стройное описание гравитации.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно