Наноубийца опухолевых клеток
Наномеханические системы, способные захватывать и высвобождать молекулы в ответ на определенные стимулы, давно являются предметом интенсивных исследований, по большей части из-за возможности их использования для прицельной доставки лекарственных препаратов. Наноматериалы, пригодные для осуществления такого рода операций, должны состоять из подходящего контейнера и активируемого по химическому или физическому сигналу мобильного компонента.
Ученые Института наносистем, входящего в структуру университета Калифорнии, работающие под руководством профессоров Джеффри Цинка (Jeffrey Zink) и Фуйу Таманои (Fuyu Tamanoi), разработали новый класс наномашин – наноимпеллеры (импеллер в технике – лопастное колесо, крыльчатка). Роль лопастей, открывающих поры в сферических мезопористых кварцевых наночастицах, на этот раз играет покрывающий их поверхность азобензол – соединение, молекулы которого под действием света меняют конформацию.
Воздействие света как бы раскачивает наночастицы за счет попеременного перехода молекулы азобензола из одной структурной конформации в другую, что высвобождает молекулы, атакующие опухолевые клетки. Изображения, получаемые с помощью конфокального микроскопа, указывают на то, что работой наноимпеллера можно с высокой степенью точности управлять посредством изменения интенсивности света, продолжительности воздействия и длины волны. Наноимпеллеры эффективно функционируют в различных водных и биологических средах. Поры наночастиц можно заполнять различными молекулами, в том числе красителями или противоопухолевыми препаратами.
Функционирование наноимпеллера продемонстрировали на клетках различных типов рака человека, в том числе рака толстого кишечника и поджелудочной железы. В лабораторных условиях наночастицы вводили в культуры клеток, которые немедленно помещали в темноту. Воздействие на клетки направленного луча света приводило наноимпеллер в действие и высвобождало содержимое пор наночастиц.
Предлагаемая авторами система открывает новые возможности для контролируемой извне прицельной доставки лекарственных препаратов. Авторы считают, что разработанная ими наносистема положит начало новому поколению методов прицельной доставки противоопухолевых средств. Они заявляют, что следующим этапом работы должно стать получение доказательств подавления опухолевого роста с помощью наноимпеллеров in vivo.
Статья Jie Lu et al. Light-Activated Nanoimpeller-Controlled Drug Release in Cancer Cells опубликована 31 марта в журнале Small.
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily
03.04.2008