Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Нанотехнологии в медицине и биологии

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 256 RSS
←   Январь 2010   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.lifesciencestoday.ru
Открыта: 05-08-2009

Автор
врач-терапевт Л.Вайс

Статистика

256 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Биоразлагаемые наночастицы доставляют лекарства через слизистые барьеры. Нанотехнологии улучшают искусственные артерии


ВЫПУСК 60

 

 

 

Биоразлагаемые наночастицы доставляют лекарства через слизистые барьеры

 

Ученые Университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University) создали биоразлагаемые наноразмерные частицы, способные легко проникать через липкие и вязкие слизистые секреты и доставлять переносимые ими медицинские препараты к поврежденным тканям.

 

Исследователи заверяют, что такие наночастицы, способные со временем разлагаться на безвредные компоненты, смогут в недалеком будущем нести спасительные для жизни лекарства больным, страдающим десятками нарушений здоровья, включая заболевания глаз, легких, желудочно-кишечного тракта и женской половой сферы.

 

Проникающие через слизистые секреты биоразлагаемые наночастицы были разработаны междисциплинарной группой ученых под руководством Джастина Хейнза (Justin Hanes), профессора химической и биомолекулярной инженерии в Whiting School of Engineering Университета Джона Хопкинса. Результаты работы группы были недавно опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences. В исследовательскую группу входила также специалист в области кистозного фиброза профессор педиатрии из Медицинской школы Университета Джона Хопкинса и директор педиатрического легочного отделения Детского центра Университета Джона Хопкинса Памела Цейтлин (Pamela Zeitlin).

 

«Такие наночастицы, - говорит Цейтлин, - могут стать идеальным средством доставки лекарств для пациентов, страдающих муковисцидозом, заболеванием, убивающим детей и взрослых в результате нарушения слизистых барьеров в легких и кишечнике. Секреты, выделяемые при муковисцидозе, как известно, густые и вязкие и представляют собой огромное препятствие для аэрозольной доставки лекарственных препаратов. В нашем исследовании наночастицы были сконструированы для прохождения через слизистые секреты при фиброзном кистозе с гораздо большей скоростью, чем когда-либо ранее, улучшая таким образом доставку лекарств. Эта работа имеет исключительно важное значение для продвижения вперед, к следующему поколению малых молекул и методам генной терапии».

 

«Помимо потенциального применения у больных с муковисцидозом наночастицы могут быть использованы в лечении таких заболеваний, так рак легких и шейки матки, воспаления придаточных пазух носа, при заболеваниях глаз, легких, желудочно-кишечного тракта», - говорит Бенжамин Танг (Benjamin Tang), автор недавно опубликованной статьи и докторант Департамента химической и биомолекулярной инженерии.

 

«Химиотерапия, как правило, воздействует на весь организм и имеет много нежелательных побочных эффектов», - говорит он. «Если лекарственные препараты инкапсулировны в такие наночастицы и вдыхаются непосредственно в легкие больных раком легких, лекарства могут достигать опухолей более эффективно. Таким образом можно достичь лучших результатов, особенно у больных с ранними стадиями немелкоклеточного рака легких».

 

В легких, глазах, желудочно-кишечном тракте и других органах вырабатываются слизистые секреты для защиты чувствительных тканей организма. Но нежелательным эффектом этого процесса является то, что слизистые барьеры не пропускают к таким тканям полезные лекарственные препараты.

 

В экспериментах, подтверждающих концепцию ученых, группа во главе с Хейнзом ранее уже продемонстрировала, что покрытые полиэтиленгликолем латексные частицы могут проходить через слизистые оболочки. Но латексные частицы не подходящий материал для доставки лекарств, так как они не разлагаются в организме. В новой работе ученые описывают важный шаг в деле создания частиц, которые разлагаются в организме на безвредные компоненты и доставляют при этом свой лекарственный «груз», выделяя его в течение некоторого времени.

 

«Главным преимуществом, которого мы достигли, является то, что биоразлагаемые наночастицы могут быстро проходить через вязкие слизистые секреты. Такие частицы могут переносить широкий набор терапевтических молекул – от маленьких молекул химиотерапевтических препаратов и стероидов до макромолекул белков и нуклеиновых кислот», - говорит Хейнз. «Раньше мы не могли достичь такой степени эффективности доставки препаратов через слои слизистых секретов организма».

 

Новые биоразлагаемые наночастицы состоят из двух частей, сделанных из молекул уже используемых в существующих медицинских препаратах. Внутреннее ядро, состоящее в основном из полисебациновой кислоты (PSA) , содержит терапевтические средства. Исключительно плотная внешняя оболочка из молекул полиэтиленгликоля (PEG), связанная с PSA, дает возможность частице продвигаться через секреты слизистых оболочек так же легко, как если бы она продвигалась сквозь воду, и позволяет лекарству оставаться в контакте с поврежденными тканями в течение длительного периода времени.

 

В предшествующей работе Хейнза латексные частицы также были покрыты молекулами PEG, но не могли выделять лекарственный препарат и разлагаться. В противоположность латексу PSA может разлагаться на естественно существующие в организме молекулы, которые разрушаются и выводятся из организма, например, почками. При разложении частиц выделяется содержащееся в них лекарство.

 

«Это свойство PSA делает возможным длительное выделение лекарственного препарата, а инженерное решение позволяет частицам проникать через слизистые оболочки и легко достигать недоступных тканей», - говорит Сэмьюэл Лай (Samuel Lai), доцент Департамента химической и биомолекулярной инженерии.

 

По мере разложения PSA выделяет лекарство в течение контролируемого периода, который может достигать нескольких дней и даже недель.

 

Полиэтиленгликоль выступает в качестве щита, защищающего наночастицы от взаимодействия с белками слизистых секретов, которое могло бы привести к их уничтожению еще до выделения лекарственных препаратов. В научном отчете об исследовании ученые отмечают, что такие наночастицы могут эффективно инкапсулировать несколько химиотерапевтических препаратов. Разовая доза частиц ограничила рост опухолей в экспериментах на раке легких у мышей на срок до 20 дней.

 

 

Источник:

 

Biodegradable Particles Can Bypass Mucus, Release Drugs Over Time

 

 

 

Нанотехнологии улучшают искусственные артерии

 

Для разработки артериального шунта небольшого диаметра из полимерного материала ученые Лондонского Королевского Свободного Госпиталя (London's Royal Free Hospital) использовали нанотехнологии.

 

Материал позволяет шунту имитировать естественную пульсацию кровеносных сосудов человека, которая дают им возможность доставлять питательные вещества к тканям организма.

 

Конечной целью специалистов является использование шунта в сердечной хирурги и хирургии артерий нижних конечностей, что, по мнению врачей, позволит снизить количество ампутаций и инфарктов. Если испытания, финансируемые грантом в £500,000, закончатся успешно, устройство потенциально сможет оказать помощь тысячам больных сосудистыми заболеваниями.

 

Стенка артерии в состоянии выдерживать очень высокое давление крови в течение всей жизни человека. Но если в результате заболевания артерия теряет эластичность, она может оказаться заблокированной или ослабнуть, образуя аневризму, чреватую разрывом сосуда.

 

Современные методы лечения предусматривают замену поврежденного сосуда пластмассовым имплантом или, что более предпочтительно, веной из собственной ноги пациента. Но у многих пациентов нет подходящих вен.

 

Пластмассовые шунты изначально делались из того же нейлона, что и рубашки. И хотя они хорошо работают при больших размерах импланта, их эффективность при диаметре меньше 8 мм значительно падает. Это связано с тем, что подобные материалы не обладают способностью к пульсации, и сама поверхность сделанных из них искусственных сосудов способствует тромбообразованию.

 

Профессор Джордж Гамильтон (George Hamilton) говорит: «При использовании таких жестких имплантов малого диаметра было очень много неудач. Многие пациенты, которые нуждаются в имплантах маленького диаметра и не имеют своих собственных подходящих вен, переносят ампутацию конечностей, другим же не удается провести коронарное шунтирование, и они погибают от инфаркта».

 

Новая искусственная артерия максимально соответствует естественному сосуду. Она прочная, эластичная, не способствует тромбообразованию и ритмично пульсирует в сердечном ритме.

 

Использование нанотехнологий позволило исследователям ввести специальные микроскопические молекулы в материал импланта. Одни из них помогают кровообращению, в то время как другие способствуют росту на подложке специализированных стволовых клеток, тем самым еще больше усиливая способность наноматериала репарировать поврежденные сосуды.

 

«Эта разработка будет крайне полезна для пациентов, так как мы сможем избежать возникновения инфарктов, снизить количество ампутаций конечностей и в конечном итоге спасти многие жизни», - говорит профессор Гамильтон.

 

В долгосрочной перспективе ученые надеются разработать целый ряд необходимых врачам и больным имплантов, стентов и других устройств.

 

Наличие подходящих искусственных артериальных имплантов означает, что многие пациенты смогут воспользоваться операцией по шунтированию без травматичного удаления собственных вен или артерий, используемых в качестве шунтов, что является общепринятой практикой в настоящее время.

 

 

Источник:

 

Human trials of artificial artery

 
В избранное