Ученые КФУ синтезировали вещество, способное повысить эффективность адресной доставки лекарств
Результаты исследований, проведенных в Химическом институте им. А.М. Бутлерова, опубликованы в Materials Chemistry Frontiers.
Работа научной группы является важным шагом к созданию систем адресной доставки активных агентов благодаря их более эффективному взаимодействию с белками.
Исследователи синтезировали гибрид полимолочной кислоты (биоразлагаемой нетоксичной пластмассы) и чашеобразных молекул – тиакаликсаренов, в котором полимер связан «узлами» - чашеобразными молекулами, тиакаликсаренами. Из этих материалов получаются наноразмерные частицы.
В научной статье ученые рассказали, что введение подобных «узлов» позволяет принципиально изменить – увеличить взаимодействие нанокапсул с белками: с альбумином (самый распространённый белок в кровеносной системе, обеспечивающий в организме транспорт ряда веществ), гемоглобином (один из ключевых белков, делающий возможным дыхание) и лизоцимом (антибактериальный агент, разрушающий оболочки клеток бактерий).
По словам исследователей, наноразмерные капсулы из молекул, способные к взаимодействию с биополимерами, такими как белки и ДНК, чрезвычайно перспективны для создания новых лекарственных форм благодаря эффективности связывания лекарственных средств и их переноса. Использование нанокапсул должно в перспективе позволить на порядки снизить концентрации действующих веществ в лекарственных препаратах, а, следовательно, нивелировать побочные эффекты, связанные с повреждением печени, сердечно-сосудистой системы, вызываемые большими их дозами.
«Моя научная группа занимается супрамолекулярной химией циклофанов – молекул, по структуре напоминающих чаши. Мы используем их как строительные блоки для наносистем – материалов, дисперсий, с размерами частиц, не превышающими 100 нанометров, - рассказал профессор кафедры органической химии Химического института им. А.М. Бутлерова Иван Стойков. - На сегодняшний день создание наносистем - одно из основных направлений развития промышленных, биомедицинских, диагностических технологий. Для этого можно использовать как подход «сверху-вниз», например, нанолитографию для создания печатных плат (вытравливание лазером проводящих дорожек для электроники), так и подход, который использует наша группа, – малые размеры достигаются из-за специфики взаимодействия молекул. Другими словами, мы синтезируем молекулы, которые сами собираются в наночастицы».
Результаты стали следствием междисциплинарной работы научной группы профессора Стойкова в течение трех лет. Партнерами проекта выступили исследователи из Института синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН и ИОФХ им. А.Е. Арбузова (Казань). Работа была поддержана Российским научным фондом.
По словам профессора Стойкова, следующим шагом научной группы станет создание селективных биорезорбируемых материалов для применения в биомедицинских сенсорах для диагностики здоровья населения.
«Необходимость мониторинга здоровья до появления выраженных симптомов патологий и заболеваний является одним из важнейших векторов развития, как государственного здравоохранения, так и рынка доступных диагностических устройств, - подчеркивает ученый. - К примеру, в течение последних 10 лет заметен несомненный рост уровня продаж неконтактных термометров, глюкометров, приборов для измерения давления».
Ассортимент подобных устройств, доступных широким слоям населения, как и востребованность продуктов для диагностики, в ближайшее время будет расширяться. Конечной целью, с точки зрения коммерческого, социального эффектов, является разработка имплантируемых сенсоров для point-of-care мониторинга здоровья населения.
