к списку новостей

Новости

24 сентября 2020 года, 15:09

Управляя светом: ученые ИТМО создали покрытие для локальной доставки лекарств, активируемое ИК-излучением

В Университете ИТМО создали покрытие для локальной доставки лекарств. Оно активируется ИК-излучением. Если загрузить в него активное вещество и нанести на имплант, полученный материал может ускорить восстановление пациента после травмы. Работаопубликованав журнале Advanced Materials Interfaces.

Исследователи всего мира работают над технологиями адресной доставки лекарств непосредственно к месту поражения, что позволяет эффективнее использовать меньшие дозировки препаратов, при этом снижая нагрузку на другие органы. Ученые ИТМО поставили перед собой задачу создать такое покрытие, которое бы помимо стимуляции процесса образования кости, обладало бы антибактериальными функциями и усиливало разделение клеток в сторону формирования костной ткани.

Новая разработка — это гибридная термочувствительная система, состоящая из слоя органических полимеров — полипиррола и полистиролсульфоната — и поверхности диоксида титана, в поры которого загружен костный морфогенетический белок (ВМР-2). Высвобождение белка ВМР-2, способного воздействовать на формирование костей и хрящей, делает покрытие перспективным в изготовлении материалов для заполнения костных дефектов. 

Покрытие активируетсяИК-излучением, что позволяет управлять поведением препарата в теле человека. Например, при помощи  инфракрасных лучей через некоторое время после операции можно будет высвободить загруженный ранее антибиотик из покрытия импланта, замещающего костный дефект, и подавить возникающее воспаление. 

«Существует много внешних факторов, которые могут активировать системы доставки лекарств. В их числе: температура, магнитное и электрическое поля, ультразвуковое воздействие, показатель кислотности среды. Мы же выбрали ИК-излучение, так как оно просто в применении и способно проникать вглубь человеческого организма вплоть до двадцати сантиметров», — рассказывает доцент-исследователь Научно-образовательного центра инфохимии Университета ИТМО Светлана Уласевич.

Исследование проводилось in vitro: ученые изучали рост клеток на образце с прорезанными в нем дефектами в форме треугольника. Поверхность образца обработали ультразвуком для формирования оксидного слоя изагрузили в поры белок ВМР-2, после чего поверх нанесли полимерное покрытие. На один из углов вырезанного треугольника воздействовали ИК-излучением, вызвав таким образом локальный выход белка из пор покрытия. Выяснилось, что в месте облучения клетки растут интенсивнее, чем на других участках.

«Использование разработанной системы в качестве биосовместимого покрытия - это не единственная возможная область применения. Теперь на ее основе мы хотим создать подложки для управления поведением клеток и одновременного культивирования различных их типов: например, тех, которые могут дифференцировать как в сторону образования костной, так и мышечной ткани, что в будущем может стать основой для выращивания органов на чипе», — делится своими планами Светлана Уласевич. 

Работы проведены в рамках гранта РНФ номер 19-79-10244.

S. Ulasevich, N.V Ryzhkov, D.V. Andreeva, D.S. Özden, E.Piskin, E.V. Skorb Light-to-heat photothermal dynamic properties of polypyrrole based coating for regenerative therapy and lab-on-a-chip applications. Advanced Materials Interfaces, 2020/10.1002/admi.202000980

Пресс-служба Университет ИТМО

Поиск по дате: