Изследвайте Вдишайте по-добре с "царевица"
Изследователите разработват средства за доставка на лекарства с форма на царевица за инхалация.
Изглежда като царевица в кочана, малка е като бактерия и може да достави активна съставка директно в белодробните клетки: цилиндричното средство за лекарства, разработено от изследователите от университета в Саар заедно с Лайбниц институт за нови материали и Университета в Марбург, може да се вдишва. Проф. Марк Шнайдер и неговият екип използват собствените защитни сили на организма: Макрофагите ядат безвредната „нано царевица“ и освобождават съдържащата се в нея активна съставка.
Ако агент се вдишва, активната съставка трябва първо да преодолее препятствията в белите дробове, които тялото е изградило, за да го предпази от вируси, бактерии или частици като дизелови сажди - например слузта в дихателните пътища. За да се предотврати засядането на лекарството там, изследователите са разработили транспортна система, която надеждно транспортира активна съставка в белодробните клетки. „Пръчковидните частици могат да се дишат. Те също така предлагат голям обем за товара, който трябва да бъде транспортиран “, обяснява Шнайдер.
Цилиндрите със структурата, подобна на царевицата, са с размери 10 000 на 3000 нанометра, приблизително с размерите на бактерия. Това означава, че те също са в менюто на фагоцитите на имунната система. „Размерът им е такъв, че при вдишване те попадат в дълбоката белодробна тъкан. Освен това използваме размера, за да гарантираме, че само имунните клетки, особено макрофагите, поемат транспортера “, обяснява Шнайдер. Фагоцитите ядат „нано царевицата“. Чрез своите храносмилателни процеси те освобождават активното вещество, транспортирано в него: По-конкретно, това активно вещество се състои от плазмидна ДНК, която влияе върху функцията на макрофагите. "Командите", съдържащи се в тях, препрограмират имунните клетки по такъв начин, че да предизвикат терапевтичен ефект и да допринесат за заздравяването. „Нано царевицата“ гарантира, че този товар се доставя точно до правилния тип клетка.
За да ги направят, Шнайдер и неговият екип пълнят частици в пръчковиден нано-шаблон с много малки дупки: точно сякаш те изсипват тесто във форма за торта. Създава се нанотръба с много малки сфери. За да не се разпадне, изследователите залепват молекулите заедно слой по слой и в същото време пекат фармацевтично активните вещества. Когато шаблонът на мембраната се разтвори по-късно, напълно зареденият транспортьор с форма на царевица остава.
За да покажат, че системите с малки носители действително доставят своя заряд на белодробните клетки, учените заредиха „нано-царевицата“ с генетичен материал, който съдържа плана за това, което е известно като луцифераза: този ензим причинява биолуминесценция. Ако клетката вземе „нано царевицата“ с този заряд, тя произвежда този ензим и светва. След успешен транспорт изследователите успяха да открият сиянието в клетките.
Транспортерът на активно вещество все още е предмет на основни изследвания, но изследователите го разработват допълнително за по-нататъшна употреба в терапията - например при терапия на муковисцидоза. EB
Източник: Mцhwald M, Pinnapireddy SR, Wonnenberg B, et al.: Adv Healthc Mater 2017; 6 (20). DOI: 10.1002/adhm.201700478.