Группа российских ученых разработала смарт-композит, которые можно использовать для доставки лекарственных препаратов строго в заданное место в организме. Разработка использует магнитное поле обычного медицинского томографа для активации высвобождения лекарства, это открывает новые возможности для лечения онкологических и других заболеваний.
Новый материал представляет собой двухслойную структуру. В основе – сплав железа и родия, который охлаждается под воздействием магнитного поля. Для покрытия используется особый термочувствительный полимер – поли (N-изопропилакриламид). Его уникальность в том, что при температуре выше 32°C он становится водонерастворимым, а при охлаждении ниже этой отметки он переходит в растворимое гелеобразное состояние. Такая особенность делает его перспективным материалом для:
- восстановления поврежденных тканей;
- регенеративной медицины;
«В основе нашего подхода лежит магнитокалорический эффект, наблюдаемый в подложке из железо-родиевого сплава. Природа этого эффекта заключается в изменении температуры магнитного материала в условиях отсутствия теплообмена с окружающей средой при его намагничивании или размагничивании во внешнем магнитном поле. Предложенный материал удобен тем, что активировать высвобождение лекарства из него можно с помощью однократного включения магнитного поля 3 Тесла, доступного в современных аппаратах для магнитно-резонансной томографии (МРТ)», – рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Абдулкарим Амиров, кандидат физико-математических наук, сотрудник Национального исследовательского технологического университета МИСИС.
Другими словами, в организме пациента находится микроскопический «контейнер» с лекарством, который остается герметичным до получения особого сигнала. Когда пациент помещается в томограф, создаваемое аппаратом магнитное поле охлаждает материал, что приводит к изменению состояния полимерного покрытия и высвобождению лекарственного препарата точно в нужное место.
В ходе испытаний ученые успешно продемонстрировали контролируемое высвобождение доксорубицина – распространенного противоопухолевого препарата. Дополнительные тесты подтвердили биосовместимость материала: контакт с живыми клетками не вызывал их гибели.
Разработка особенно перспективна для онкологии, где важна точная доставка химиотерапевтических препаратов непосредственно к опухоли, что позволяет снизить токсическое воздействие на здоровые ткани. В перспективе технология может найти применение и в других областях медицины.
Сейчас научная группа работает над созданием микро- и наноразмерных версий материала, что позволит сделать доставку лекарств еще более точной. Ученые отмечают, что использование уже существующего медицинского оборудования значительно ускорит внедрение разработки в клиническую практику.
Исследование проводилось при поддержке Российского научного фонда с участием специалистов из нескольких научных центров, включая Дагестанский федеральный исследовательский центр РАН и МГУ имени М.В. Ломоносова. Результаты работы опубликованы в авторитетных международных научных журналах ACS Applied Engineering Materials и Journal of Composites Science.
Информация представлена в ознакомительных целях и не является медицинской консультацией. Имеются противопоказания. Необходима консультация специалиста.
Больше статей:
