|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Коллоидные наносистемы для управляемой доставки лекарств, восприимчивые к внешним физическим воздействиямтезисы доклада
- Авторы: Потапенков К.В., Сыбачин А.В., Ярославов А.А., Таранов И.В., Черепенин В.А., Вдовин В.А., Гуляев Ю.В., Салецкий А.М., Хомутов Г.Б.
- Сборник: АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ. БФФХ-2021: Материалы ХVI международной научной конференции г. Севастополь, 13-17 сентября 2021 г
- Тезисы
- Год издания: 2021
- Первая страница: 157
- Последняя страница: 158
- Аннотация: Перспективным подходом к радикальному повышению эффективности лекарственной терапии различногорода патологий является капсулирование, адресная доставка и управляемое высвобождение действующихлекарственных веществ в целевой области организма. Данной теме посвящено значительное числофундаментальных и прикладных биофизических и биоинженерных исследований. Однако, несмотря на большойряд публикаций по данной теме, проблема создания биосовместимых оптимальных средств управляемойдоставки лекарств не решена и остается актуальной в настоящее время.Нами были разработаны новые нанокомпозитные системы для доставки биологически активных веществ наоснове липосом из фосфатидилхолина и функциональных неорганических наночастиц. В качествефункциональных неорганических наночастиц, обеспечивающих восприимчивость к внешним физическимвоздействиям, использовались наночастицы магнетита или золотые наночастицы. Ключевой особенностьювезикул-носителей является локализация функциональных наночастиц непосредственно в гидрофобной областибислойной липидной мембраны. Для этого функциональные неорганические наночастицы были предварительногидрофобизованы.В качестве модельных высокомолекулярных веществ, загружаемых внутрь везикул, были выбраныпротивораковый антибиотик доксорубицин и флуоресцентный краситель карбоксифлуоресцеин. Оба данныхсоединения обладают флуоресценцией с эффектом концентрационного тушения, что обуславливает возможностьоценки эффективности выхода их из везикул во внешний раствор.Исследовалось влияние внешних электрических полей на нанокомпозитные везикулы сгидрофобизованными наночастицами золота в мембране и загруженные доксорубицином. Для этого образцырастворов, содержащие данные везикулы, подвергались воздействиям импульсов электрического полянапряженностью порядка 2,25∙106 В/м и длительностью порядка 10 нс. Затем проводилось измерение измененияинтенсивности флуоресценции доксорубицина.Полученные экспериментальные данные указывают на выход доксорубицина из липосом в результатеимпульсного электрического воздействия. Исследование образцов методом ПЭМ подтверждает происходящеепри этом разрушение находившихся в растворе липосом.Данный эффект можно объяснить значительным возрастанием локальной напряженности электрическогополя вблизи проводящих золотых наночастиц, под действием импульсов внешнего электрического поля. Этоможет приводить к локальной электропорации липосомальных мембран вблизи частиц и разрушению липосомыс высвобождением содержимого.Везикулы, в мембранах которых были локализованы наночастицы магнетита, восприимчивы не только квнешним электрическим полям, но и к действию внешних магнитных полей. Липидный бислой слокализованными в гидрофобной области гидрофобизованными наночастицами можно рассматривать какмагнитоэластический материал.Нами исследовалось воздействие внешних магнитных полей на липосомы, содержащие в мембранахгидрофобизованные наночастицы магнетита и загруженные карбоксифлуоресцеином. В течение одного часараствор, содержавший данные липосомы, экспонировался в постоянном магнитном поле напряженностью 1,9 кЭ.Затем производилось измерение интенсивности флуоресценции образца.Наблюдаемое изменение интенсивности флуоресценции карбоксифлуоресцеина указывает на переходкрасителя из везикул в раствор. Характеризация образцов методом ПЭМ указывает на изменение формы липосомсо сферической на эллипсоидальную.Теоретические расчеты на основе электростатической аналогии, а также численное решение уравненияЛапласа для сферического слоя феррожидкости во внешнем магнитном поле указывают на то, что формавытянутого эллипсоида, направленного вдоль напряженности внешнего магнитного поля, является наиболееэнергетически выгодной. Под действием внешнего магнитного поля липосомы меняют свою форму сосферической на элипсоидальную. При этом мембраны везикул деформируются, что приводит к изменению ихпроницаемости для молекул красителя.Обнаруженные нами эффекты открывают возможности для создания биомиметических коллоидных системкапсулирования лекарственных препаратов и нетермических методов их декапсуляции.Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект№ 18-29-02080).1. Гуляев Ю.В., Черепенин В.А., Вдовин В.А. и др. Дистанционная активация с помощью импульсногоэлектрического поля нанокомпозитных микрокапсул на основе комплексов липидов, полимеров и проводящихнаночастиц // Журнал радиоэлектроники, 2014, № 11.2. Khomutov G.B., Kim V.P., Koksharov Y.A. et al. Nanocomposite biomimetic vesicles based on interfacialcomplexes of polyelectrolytes and colloid magnetic nanoparticles // Colloids and Surfaces A: Physicochemical andEngineering Aspects, 2017, vol. 532.
- Добавил в систему: Потапенков Кирилл Васильевич