Российские ученые доказали, что наночастицы лекарств могут проникать в легкие

18 Сентября 2017

МОСКВА, 18 сентября Российские биофизики выяснили, как небольшие наночастицы могут пробивать броню клеток легких и проникать в организм человека, что допускает использовать их для лечения милее легких и других органов, говорится в статье, предоставленной в журнале Langmuir.

Частицы наноаэрозоля пробивают нашу экспериментальную систему точного как пули. Мы свой первыми увидели то, что сильно заряженные наночастицы глюкозы пробивают туковый слой, покрывающий клетки, пояснила Елена Шляпникова из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино, чьи слова приводит пресс-служба НИИ.

Астма и многие другие болезни легких подлечиваются сегодня при помощи различных ингаляторов – особых приборов, превращающих раствор лекарства в аэрозоль, набор крошечных частиц и капель. Такие частицы могут проникать внутрь тканей легких, но у них есть большой недостаток – большая частица их оседает в трахее и бронхах еще до того, как они достигнут глубинных мазков легочной ткани.

Эту проблему, как пишут Шляпникова и ее коллеги, можно решить достаточно простым методом – достаточно уменьшить капли лекарства до размеров наночастиц, и тогда большая часть из них достигнет конца легких. Подобное простое решение, с другой стороны, порождало прочую проблему – ученые не знали, могут ли такие наноаэрозоли проникать в саму легочную ткань.

Дело в том, что клетки альвеол, мешочков, где происходит обмен газами между кровью и воздухом, унизанным особым слоем жира, который защищает их от внешних влияний. Крупные частицы и капли аэрозолей могут проникать через этот слой, однако у биофизиков были сомнения насчет того, смогут ли наночастицы осуществить подобный прорыв.

Ученые из ИТЭБ РАН выяснили, что это возможно, проводя эксперименты с искусственным аналогом брони клеток альвеол, которую они вырастили в специальной ванне, позволявшей им нашаркивать за поверхностным натяжением этого слоя жира. Затем они использовали над этим слоем специальную пушку, распылявшую раствор сахара и нескольких других веществ в набор наночастиц, и наблюдали за тем, смогли ли они прострелить аналог жировой брони легких.

Как оказалось, достаточно крупные микрочастицы, чьи размеры превышали 100 нанометров, очень легко показывали этот слой жира вне зависимости от состава раствора, из которого они были приготовлены. Добившись успеха, биофизики урезали размеры наночастиц и попытались запомнить, какие их свойства дюжей всего влияют на вероятность прострела жировой брони легких.

Оказалось, что на эти шансы сильно влиял не только сам размер нанокапель лекарства, но и то, были ли они подзаряженным и полярны. Если молекулы, из которых сделан наноаэрозоль, не имеют в себе областей с избыточным положительным и отрицательным зарядом, то тогда они могут встроиться в липидный слой, сделав его гораздо более плотным, мешая другим микрочастицам проникать через него.

Как надеются ученые, дальнейшие наблюдения за процессом обстрела жирового слоя наночастицами помогут им раскрыть все физические мистерии этого процесса, и понять, как их можно использовать для создания наноаэрозолей, годных для лечения даже самых недоступных болезней легких.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Российские ученые доказали, что наночастицы лекарств могут проникать в легкие

комментарии (0)

Другие интересные новости

Фильм "Партнеры" победил в конкурсе короткометражного кино ММКФ