Новый метод использует магнетизм для целенаправленной доставки лекарств

Учёные продемонстрировали, что микроскопические системы доставки лекарств, заключённые в липидные оболочки, могут эффективно управляться с помощью магнитного поля. Такой подход открывает новые горизонты в развитии прецизионной медицины, в частности, при лечении онкологических заболеваний.



Исследование, проведённое под руководством профессора Цзе Фэна из Инженерного колледжа Грейнджера при Иллинойсском университете в Урбане-Шампейне, было опубликовано в журнале Nanoscale. Учёные сосредоточились на управлении липидными везикулами, содержащими магнитные наночастицы, в жидкой среде. Ранее уже было доказано, что такие везикулы могут высвобождать лекарственные вещества при облучении лазером. Объединение этих механизмов позволило создать систему, способную точно доставлять медикаменты к заданной области.

По словам Фэна, липидные везикулы обладают важным преимуществом — их структура схожа с клеточной, что делает возможной их селективную доставку к определённым тканям. Одной из ключевых задач при этом остаётся направление таких везикул к целевым участкам. Команда показала, что эту задачу можно решить с помощью магнитных полей, что даёт возможность более точно контролировать процесс доставки лекарств.

Было также отмечено, что существующие технологии, такие как МРТ, теоретически могут быть адаптированы для управления подобными системами, поскольку они уже используют магнитные поля, способные проникать вглубь организма. Ключом к такой навигации стало включение в состав везикул суперпарамагнитных частиц, которые реагируют на внешние магнитные воздействия.

Аспирант Винит Малик, ведущий автор исследования, разработал способ инкапсуляции магнитных частиц методом обратной эмульсии, при котором липиды формируют оболочку вокруг наночастиц. Этот метод обеспечил высокий выход стабильных везикул с оптимальными параметрами. Он также создал экспериментальную платформу, позволяющую точно контролировать расположение магнитов и отслеживать движение везикул под микроскопом. Изменения скорости движения зависели от соотношения размеров везикул и магнитных частиц.

Дальнейшие наблюдения подтвердили, что везикулы высвобождают лекарственные вещества только после достижения целевой зоны и последующего воздействия лазером. Чтобы понять, как именно магнитные частицы обеспечивают движение везикул, была проведена совместная работа с исследователями из Университета Санта-Клары. С помощью моделирования методом решётчатого Больцмана удалось проследить, как магнитная частица воздействует на всю структуру, увлекая её за собой.

По мнению авторов, эти результаты открывают путь к созданию управляемых систем доставки лекарств, способных функционировать в жидкостях, аналогичных человеческой крови. В ближайших планах лаборатории — проведение in vitro-экспериментов с настоящими медикаментами в условиях, приближённых к реальной биологической среде. Цель — подтвердить, что направленная магнитная доставка возможна не только в модельных, но и в физиологических условиях.

По словам Фэна, достигнутые успехи формируют надёжную основу для дальнейших разработок в области адресной терапии, позволяющей существенно повысить эффективность и безопасность лечения.

Читайте также: