текст
Российские учёные создали «умный» материал для магнитоуправляемого высвобождения лекарств
Модель «умного» композитного материала, который позволит контролируемо выпускать лекарственные средства, предложили российские учёные пяти ведущих вузов страны. Такое решение может быть востребовано для реализации подходов «отложенной» терапии — когда лекарство, загруженное в композит, высвобождается не сразу, а через некоторое время и в нужном объёме. Для активации процесса достаточно разового включения магнитного поля, которое создают современные медицинские томографы.
«Умные» или смарт-материалы так названы потому, что их структурные, оптические, механические и другие характеристики меняются при варьировании внешних условий среды (температуры, давления, действий электрического или магнитного поля и других). Одними из таких перспективных материалов являются термочувствительные полимеры.
Учёные предложили двухслойный композит на основе железо-родиевого сплава и термочувствительного полимера для магнитоуправляемого сброса лекарства, где в качестве модельного лекарственного средства использовали онкотерапевтический препарат доксорубцин. Затем его загрузили в микроструктуры типа «лунок», проделанные с помощью лазера на поверхности сплава, и «запечатали» с помощью полимера. Разовое включение магнитного поля охлаждает композит и переводит полимер в гелеобразное состояние, тем самым высвобождая лекарство. Рабочая температура, при которой происходит активация процесса, близка к температуре человеческого тела, поэтому материал — перспективная разработка для биомедицины.
«Предложенный композит удобен тем, что он высвобождает лекарство после однократного включения магнитного поля величиной 3 Тесла, доступного в современных аппаратах для МРТ. На сегодняшний день мы решаем комплексную исследовательскую задачу: разрабатываем технологию получения частиц таких сплавов в микро и нано масштабе, на их основе создаём полимерные структуры типа „ядро-оболочка“, исследуем структуру, магнитные свойства и проводим эксперименты, подтверждающие их биосовместимость», — отметил к.ф.-м.н. Абдулкарим Амиров, научный сотрудник лаборатории функциональных низкоразмерных структур НИТУ МИСИС.
Предварительные биологические тесты композита на клетках мышиных фибробластов продемонстрировали низкую цитотоксичность. Результаты расчётов и экспериментов опубликованы в научных журналах ACS Applied Engineering Materials и Journal of Composites Science (Q2).
«Наш подход сочетает биосовместимость и адресность воздействия — это ключевые свойства для современной персонализированной медицины. Благодаря железо-родиевому сплаву технология безопасна, а интеграция с МРТ-оборудованием — доступна для большинства медицинских учреждений. Особенно актуально применение этого подхода в онкологии, где локальное высвобождение препаратов может помочь снизить побочные эффекты на организм», — сказала Елизавета Пермякова, младший научный сотрудник научно-исследовательского центра «Неорганические наноматериалы» НИТУ МИСИС.
Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 24-19-00782).
Учёные предложили двухслойный композит на основе железо-родиевого сплава и термочувствительного полимера для магнитоуправляемого сброса лекарства, где в качестве модельного лекарственного средства использовали онкотерапевтический препарат доксорубцин. Затем его загрузили в микроструктуры типа «лунок», проделанные с помощью лазера на поверхности сплава, и «запечатали» с помощью полимера. Разовое включение магнитного поля охлаждает композит и переводит полимер в гелеобразное состояние, тем самым высвобождая лекарство. Рабочая температура, при которой происходит активация процесса, близка к температуре человеческого тела, поэтому материал — перспективная разработка для биомедицины.
«Предложенный композит удобен тем, что он высвобождает лекарство после однократного включения магнитного поля величиной 3 Тесла, доступного в современных аппаратах для МРТ. На сегодняшний день мы решаем комплексную исследовательскую задачу: разрабатываем технологию получения частиц таких сплавов в микро и нано масштабе, на их основе создаём полимерные структуры типа „ядро-оболочка“, исследуем структуру, магнитные свойства и проводим эксперименты, подтверждающие их биосовместимость», — отметил к.ф.-м.н. Абдулкарим Амиров, научный сотрудник лаборатории функциональных низкоразмерных структур НИТУ МИСИС.
Предварительные биологические тесты композита на клетках мышиных фибробластов продемонстрировали низкую цитотоксичность. Результаты расчётов и экспериментов опубликованы в научных журналах ACS Applied Engineering Materials и Journal of Composites Science (Q2).
«Наш подход сочетает биосовместимость и адресность воздействия — это ключевые свойства для современной персонализированной медицины. Благодаря железо-родиевому сплаву технология безопасна, а интеграция с МРТ-оборудованием — доступна для большинства медицинских учреждений. Особенно актуально применение этого подхода в онкологии, где локальное высвобождение препаратов может помочь снизить побочные эффекты на организм», — сказала Елизавета Пермякова, младший научный сотрудник научно-исследовательского центра «Неорганические наноматериалы» НИТУ МИСИС.
Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 24-19-00782).
Фото: пресс-служба НИТУ МИСИС
Технологии
Пресс-служба НИТУ МИСИС
Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
Учёные нашли «ловушки» в квантовых ландшафтах управления
Алгоритм вместо проб и ошибок: новый метод расчёта пористости ускорит производство сплавов
