Открытие нижегородских ученых расширит спектр применения дендримеров и оптимизирует технологии их получения.
Дендримеры — сферические макромолекулы с регулярной структурой, которые состоят из симметричных древовидных ответвлений, окружающих ядро. Они обладают хорошей растворимостью, химической и биологической устойчивостью. Благодаря этим свойствам, нанополимеры могут выступать в роли молекулярных контейнеров для адресной доставки лекарств в пораженные клетки, а также использоваться как контрастные агенты при МРТ-диагностике.
Ученые химического факультета Университета Лобачевского изучают дендримеры различной природы с помощью методов прецизионной калориметрии и термического анализа в широком интервале температур (5–800 K). Исследуя теплоемкость дендримеров, химики обнаружили структурную аномалию: тонкие колебания фрагментов внутренней сферы и поверхностного слоя макромолекул.
При этом вся молекула в целом сохраняет термодинамическую стабильность как при «замораживании» (область сверхнизких температур 5–70 K), так и при последующем нагревании. Эта уникальная особенность открывает новые возможности для использования дендримеров в медицинских целях.
«Используя экспериментальные значения теплоемкости и рассчитанные термодинамические функции дендримеров, мы можем определить их свободный объем. Чем выше этот показатель, тем лучше использовать дендример в качестве контейнера для таргетной доставки лекарств.
За счет устойчивости к низким температурам достигается большая сохранность препарата, а подвижность структуры дендримера позволит наиболее эффективно высвободить лекарственное вещество», – рассказывает Семен Сологубов, кандидат химических наук доцент кафедры физической химии химического факультета ННГУ.
Открытие нижегородских ученых расширит спектр применения дендримеров и оптимизирует технологии их получения. Исследования выполнялись при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, РФФИ и Программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
