Молодые ученые НИЯУ МИФИ, МФТИ, Ульяновского государственного университета и зарубежных научных организаций предложили новые носители для доставки лекарств от COVID-19 непосредственно к пораженному органу или очагу воспаления. Работыопубликованыввысокорейтинговыхжурналах Journal of Molecular Liquids и International Journal of Molecular Sciences.
Система доставки на основе фторированных фуллеренов - мощнейших антиоксидантов - состоит из наночастицы-носителя, на которую осаждается лекарство, а также векторов, которые направляют систему к нужным тканям, и меток, позволяющих отслеживать движение системы внутри человеческого тела.
При разработке таких систем доставки большое значение имеют адсорбционные силы, которые должны надежно удерживать лекарство на носителе во время доставки, но легко "отпускать" его, когда система оказалась в нужном месте.
В своей работе исследователи сосредоточились на моделировании адсорбционных свойств фторированных фуллеренов. "Наличие фтора дает несколько преимуществ, - поясняет доцент кафедры физики конденсированных сред Института нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике НИЯУ МИФИ Константин Катин. - Во-первых, за счет электроотрицательности фтор обеспечивает неравномерное распределение заряда, что способствует адсорбции. Во-вторых, фторированный фуллерен может менять форму, "подстраиваясь" под конкретное лекарство. В-третьих, при таком механизме появляется возможность нагревать систему и инициировать высвобождение лекарства при помощи облучения. Кроме того, фтор обладает биологической активностью и воздействует на оболочки клеток из-за сильного отрицательного заряда. Добавление в систему ионов металлов, в первую очередь никеля, обеспечивает дополнительные преимущества".
Ученые изучили свойства фторированных фуллеренов на примере противоракового препарата доксорубицина и одного из основных лекарств от COVID-19 - хлорохина. Оказалось, что фуллерены лучше адсорбируют лекарства, чем ранее использовавшиеся графеновые наночастицы, благодаря своей напряженной выпуклой поверхности. Кроме того, фуллерены можно воспроизводить, значительно точнее, чем другие углеродные частицы: в них не возникает случайных структурных искажений, которые могут непредсказуемо повлиять на свойства лекарства и здоровье пациента.
Авторы планируют продолжать исследования. В случае успеха новая система доставки позволит значительно снизить необходимую дозу лекарства, а значит, и его негативное побочное действие на организм.
Университетские специалисты
