26 марта
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.
15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

Позавчера, 10:39
Александр Березин

Когда полвека назад гибель динозавров объяснили падением астероида, это вызвало массовое неприятие, длившееся десятилетия. Открытие кометы, взрыв которой принес тысячелетнее похолодание в начале голоцена, привело к спорам в научной среде, которые идут до сих пор. Теперь множеству атак подверглось и открытие астероида, уничтожившего Содом. Отчего многим исследователям так трудно поверить в астероидные взрывы и о каких узких местах в современной науке это может говорить?

5 часов назад
Илья Ведмеденко

Китайцы провели тесты гиперзвукового комплекса, который облетел земной шар. По информации СМИ, испытания стали неожиданностью для американской разведки.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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: