ИСТИНА

Особенно важной и актуальной в настоящее время остается задача разработки эффективных и безопасных методов управления структурно-функциональными характеристиками коллоидных средств капсулирования посредством внешних физических и/или химических воздействий для обеспечения управляемого высвобождения капсулированных веществ в целевой области организма в нужное время и в нужном количестве. В нашем подходе в качестве максимально безопасных внешних управляющих физических воздействий, обеспечивающих избирательное дистанционное управление структурой и проницаемостью мембран нанокомпозитных липидных везикул, используются нетермические воздействия ультракоротких электрических импульсов длительностью менее 10 нс, обеспечивающие эффект избирательной электропорации липидных мембран, содержащих поляризующиеся во внешнем электрическом поле электропроводящие наночастицы. В качестве модельных молекулярных соединений, капсулируемых внутри липосомальных носителей, использовались противораковый антибиотик доксорубицин и флуоресцентный краситель карбоксифлуоресцеин. Поскольку данные флуорофоры обладают выраженным эффектом концентрационного тушения флуоресценции, это позволяет количественно определять выход капсулированного вещества из носителя. Исследовалось воздействие внешних наносекундных импульсов электрического поля высокой напряженности на нанокомпозитные липидные везикулы, загруженные доксорубицином, мембраны которых содержали гидрофобизованные наночастицы магнетита и золота. Интенсивность флуоресценции доксорубицина измерялась до и после воздействия, что позволяло количественно оценить выход капсулированного доксорубицина из липосом. Полученные экспериментальные данные указывают на управляемое увеличение проницаемости нанокомпозитных липидных мембран и эффективный выход капсулированного флуорофора из нанокомпозитных везикул в результате внешнего импульсного электрического воздействия. Дополнительными независимыми методами, подтверждающими существенные изменения структуры мембран нанокомпозитных липидных везикул в результате избирательной электропорации, являлась просвечивающая электронная микроскопия и атомно-силовая микроскопия. Полученные в работе теоретические оценки эффектов влияния внешнего импульсного электрического поля на нанокомпозитные липосомы дают информацию, необходимую для понимания физических механизмов активации нанокомпозитных липосом внешними электрическими управляющими воздействиями, обеспечивающими избирательное контролируемый выход капсулированных веществ из таких липосом во внешнюю среду. Полученные результаты открывают возможности создания новых биомиметических биосовместимых нанокомпозитных коллоидных систем капсулирования и доставки лекарственных препаратов, восприимчивых к внешним управляющим нетермическим физическим воздействиям, представляющим собой импульсные электрические поля (эффект избирательной электропорации). Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект № 23-12-00125).