Більшість ліків, які приймає людина, діють не лише на причину нездужання, а й на організм загалом. Іноді це відбувається без негативних наслідків, але буває, що препарат завдає шкоди здоровим тканинам. Вчені з Університету Юти (США) удосконалили метод доставки ліків за допомогою нанокапель безпосередньо на біологічну мету.
Сучасна медицина допомагає людям боротися із серйозними захворюваннями, наприклад із раком. У таких випадках лікарі найчастіше використовують досить агресивні речовини для придушення запалення чи поширення хвороби. Для зниження ризику побічних ефектів необхідно зменшити дозу активної речовини і зробити так, щоб ліки діяли лише на уражені ділянки тіла.
Американські вчені опублікували статтю в журналі Frontiers in Molecular Biosciences , де описали новий метод точкової доставки ліків. Як носії активної речовини вони запропонували використовувати порожнисті краплі діаметром від 470 до 550 нанометрів. Їх оболонка складається з полімерів, що імітують мембрану живої клітини: гідрофільний шар оболонки звернений назовні і активно взаємодіє з поляризованими розчинами (наприклад, кров’ю), а гідрофобний шар, який не взаємодіє з водою, спрямований всередину. Ці оболонки запобігають злипанню крапель і захищають їх вміст від «атаки» імунної системи.
У порожнині нанокраплі знаходиться ядро з гідрофобних перфторвуглеців, змішаних із такими ж гідрофобними молекулами ліки.
Перфторвуглеці – штучно створені органічні речовини, де всі атоми водню заміщені атомами фтору. Спочатку їх використовували в атомної промисловості.
Ці наночастинки вводять у тіло людини чи тварини. У момент, коли ліки досягають призначення, включають ультразвук. Звукову хвилю можна спрямовувати у трьох вимірах, фокусуючи на бажаній ділянці тіла. За словами вчених, під дією ультразвуку рідкий перфторвуглець стає газом і розтягує оболонку нанокраплі. У цей момент у ній утворюються пори, і ліки можуть вийти у тканину.
Американські вчені перевірили дієвість методу на мавпах. Вони вводили їм наночастки з анестетиком та седативним засобом пропофол з різними перфторвуглецями. Дослідники порівнювали ефективність перфторпентану, декафторпентану та перфтороктилброміду. Після біологи впливали на наночастинки імпульсами ультразвуку тривалістю 100 мілісекунд протягом однієї хвилини. Найбільш стабільними та ефективними виявилися нанокраплі з перфтороктилбромідом (ПФОБ).
«Попередні дослідження були зосереджені на перфторвуглецях з низькою температурою кипіння — зазвичай нижче за температуру людського тіла. Ми виявили, що краплі з серцевиною з ПФОБ, яка має температуру кипіння плюс 142 градуси, набагато стабільніша в часі. Незважаючи на високу температуру кипіння, речовина може досягати оптимального рівня вивільнення ліків за найнижчої частоти ультразвуку в 300 кілогерц. Це стало вирішальним фактором», – пояснив один з авторів дослідження Меттью Уілсон (Matthew Gray Wilson).
Цей метод у майбутньому можуть широко застосовувати у медицині на лікування різних видів захворювань. Зокрема, вчені відзначили корисність нового способу лікування психіатричних і нервових захворювань.