Китайские ученые представили «нейтроботов» для доставки лекарств прямо в мозг — Naked Science
6 минут
Сергей Васильев

Китайские ученые представили «нейтроботов» для доставки лекарств прямо в мозг

4.8

Живые клетки-нейтрофилы заполнили магнитным наногелем с лечащим средством внутри: такие гибридные системы легко проникают сквозь гематоэнцефалический барьер вместе со своим полезным грузом.

©NeurologyAdvisor

Заболевания мозга трудно поддаются лечению не только потому, что это самый сложный орган нашего тела. Он еще и самый защищенный: даже кровеносные сосуды не связаны с тканями центральной нервной системы, отделяясь от них клетками гематоэнцефалического барьера. Проницаемость ГЭБ избирательна: кислород и питательные вещества он пропускает, но не пропускает токсины, вирусы и другие потенциально опасные агенты. Однако он же не дает добраться к мозгу и множеству полезных веществ.

Неудивительно, что ученые разных стран пытаются создать средства преодоления ГЭБ: например, полые наночастицы, которые могли бы проникать к клеткам мозга, доставляя лекарство внутри и высвобождая его уже на месте. А команда Чжигуана У (Zhiguang Wu) из Харбинского технологического университета собрала для этого целого микроробота. О своей разработке они рассказали в статье, опубликованной в журнале Science Robotics.

На схеме авторы показали устройство в целом, а также его движение под действием магнитного поля через кровеносную систему и ГЭБ к опухоли в мозге / ©Zhang et al., 2021

Ученые назвали систему «нейтроботом», поскольку для сборки используют фрагменты нейтрофилов, иммунных клеток крови. Происходит это следующим образом. Сначала авторы подготовили микроскопические и упругие частицы «магнитного наногеля»: их полимерный каркас, обладающий магнитными свойствами, может набирать довольно количества воды вместе с нужным лекарством. Далее клетки бактерий кишечной палочки убивали и «потрошили», удаляя все лишнее и оставляя лишь фрагменты клеточных мембран. Ими покрывали частицы геля.

На иммунитет бактериальная мембрана действует «как красная тряпка». Поэтому, когда подготовленные частицы смешивались с нейтрофилами, те быстро атаковали их и проводили фагоцитоз, поглощая потенциально опасный объект. Благодаря магнитным свойствам наногеля их движение можно контролировать, воздействуя внешним магнитным полем, чтобы направлять клетки в мозг. Сквозь ГЭБ нейтрофилы способны проходить легко и самостоятельно, будучи привлеченными сигналами воспаления от больного мозга. С собой они несут и полезный лекарственный груз.

Работоспособность своих «нейтроботов» ученые продемонстрировали не только «в пробирке», но и на живых лабораторных мышах — модельной линии, которая используется для исследований глиомы, опухоли мозга. Наногелевые частицы загрузили противораковым препаратом паклитакселом, поместили в бактериальные мембраны и нейтрофилы, а затем уже готовых «нейтроботов» инъецировали в хвостовую вену. Вскоре было зафиксировано, что те действительно преодолели ГЭБ и доставили лекарство в ткани центральной нервной системы.

Теперь авторы планируют заняться доработкой и усовершенствованием своей системы. Прежде всего ученых интересует процесс управления перемещениями «нейтроботов» и контроль над их движением. Пока магнитное поле воздействует достаточно широко, направляя в нужную сторону целую массу таких микроскопических систем и теряя множество частиц по дороге.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сегодня, 11:44
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 13:15 (мск), NASA начнет трансляцию исторического события: первого полета вертолета Ingenuity, доставленного на Марс вместе с планетоходом Perseverance. Посмотреть трансляцию можно на нашем сайте.

Позавчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

8 часов назад
9 минут
Александр Березин

Судя по отсутствию человека на водительском сиденье, машиной управлял автопилот. В теории он отслеживает наличие человека за рулем и без него не едет. Но на практике человек всегда может обмануть компьютер. Неспособность компьютера контролировать человека в описываемом случае привела к печальным последствиям. Несмотря на это, по последним данным, автопилот Tesla снижает риск попасть в аварию в девять раз. Впрочем, с одним нюансом.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

16 апреля
8 минут
Александр Березин

Исследователь из Гарварда проанализировал вероятность полного оледенения всей поверхности — включая экватор — для планет земного типа. Оказалось, это частый сценарий. И он может быть причиной уничтожения всей сложной жизни. Работа показывает неожиданную уязвимость нашей планеты для такого хода событий. По расчетам, в последние 20 тысяч лет Земля прошла буквально в нескольких градусах от полного и постоянного оледенения, исключающего выживание крупных наземных многоклеточных.

Позавчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

26 марта
12 минут
Василий Парфенов

Похоже, история с американскими военными и «неопознанными воздушными феноменами» только набирает обороты. Новое расследование раскрыло многократные встречи нескольких кораблей Военно-морского флота Соединенных Штатов с аномально ведущими себя летательными аппаратами. Причем происходило это вне пределов досягаемости для любого коммерческого дрона или иного известного компактного БПЛА.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: