Сфера применения магнитных наночастиц постоянно расширяется, но одним из самых перспективных направлений остается биомедицина. Частицы для адресной доставки препаратов активно используются, например, в борьбе с опухолями и тромбами. Чтобы эта борьба была эффективной, наночастицы должны соответствовать следующим параметрам: их размер должен лежать в нанометровом диапазоне, удельная поверхность и поры должны быть большими, а сами частицы нетоксичными. Для этого ученые постоянно оптимизируют методы синтеза наночастиц.

Сотрудники Университета ИТМО с помощью нового метода получили сферы из наночастиц магнетита с тромболитическим препаратом внутри. У таких сфер высокий магнитный момент, необходимый для точной адресной доставки, высокая площадь поверхности и большой объем пор для загрузки лекарств. Проверка биосовместимости показала, что частицы безвредны для клеток и не вызывают окислительный стресс в отличие от большинства металлических наночастиц. Это значит, что частицы, полученные новым методом, можно без опасений применять в медицине.

Изображения разработанных контейнеров при разных масштабах
Изображения разработанных контейнеров при разных масштабах

«Мы впервые совместили несколько методов синтеза: золь-гель процесс и технику микроэмульсии, поэтому полученные материалы обладают заданными необходимыми свойствами, – комментирует Елизавета Анастасова, аспирант Лаборатории SCAMT.  – Золь-гель процесс позволяет получить гель магнетита во всем объеме системы, а использование микроэмульсии из двух фаз помогает регулировать итоговый размер сфер».

Исследователи экспериментально проверили эффективность новых частиц. Для этого они искусственно создали модельный тромб и с помощью оптического микроскопа наблюдали, как он взаимодействует со сферами, несущими тромболитик – препарат, растворяющий тромбы. Сферы нацеливали на тромб с помощью магнитного поля. В результате на полный лизис тромба ушло 620 минут.

Елизавета Анастасова
Елизавета Анастасова

«Мы специально синтезировали частицы большего размера, чтобы в оптический микроскоп проследить за тем, как они лизируют тромб. Возможность своими глазами в режиме реального времени наблюдать за действием нашей разработки оказалась самой впечатляющей и интересной частью работы», – добавляет Елизавета.

Ссылка: Magnetite Nanocontainers: Toward Injectable Highly Magnetic Materials for Targeted Drug Delivery. Elizaveta Anastasova et al. Applied Materials & Interfaces, August 23, 2018                                                        

Перейти к содержанию