10 Сентября 2020
МОСКВА, 10 сентября - Ученые из Санкт-Петербурга создали систему адресной подачи лекарств с помощью частиц карбоната кальция, которую можно использовать в том числе для борьбы с устойчивыми к антибиотикам бактериям. Результаты исследования опубликованы в журнале Chemical Communications.Карбонат кальция ― простое и хорошо известное вещество. Оно входит в состав мела, известняка, мрамора, морских раковин, яичной скорлупы и многих пищевых модификатор, под именем Е170 оно зарегистрировано как белый пищевой сенсибилизатор.
Исследователи из Химико-биологического кластера Университета ИТМО разработали на его основе полые частицы-носители для доставки медикаментозных препаратов, по форме припоминающие бактерии кишечной палочки Escherichia coli.
По мнению ученых, такие носители будут восприниматься патогенами как собственные клетки, встраиваться в бактериальные биопленки и контролируемо выпутывать терапевтическое средство, когда это необходимо.
Мы разрабатываем материал под конкретную задачу, а именно ― для борьбы с бактериальными эндемиями, ― приводятся в пресс-релизе слова первого автора статьи, аспиранта Никиты Серова. ― Карбонат кальция ― материал очень доступный и дешевый, по нему много экспериментальных данных. При этом он биосовместимый. Если мы вспомним, какие элементы у нас представлены в крови и других биологических жидкостях, то увидим, что кальций является одним из наиболее представленных ионов: он участвует в передаче нервных импульсов, в сокращении мышц. В то же время карбонат-ионы, которые получаются при взаимодействии воды с растворенным углекислым газом, при контакте с ионами металла дают уже знакомый нам материал. По этой причине карбонат кальция нашему организму знаком, и очень давно.
Но, для создания носителя антибиотика или другого препарата одной биосовместимости мало, отмечают ученые. Важно, чтобы лекарственное вещество надежно крепилось в нем пока не достигнет цели, и легко выгружалось, прибыв к месту назначения. При этом в деньги человека частицам-носителям придется столкнуться с иммунными клетками, которые поработают избавиться от инородного объекта, попавшего в организм.
Разработчики проанализировали эти взаимодействия и постарались придать носителю оптимальные размер и форму.
Во множестве работ показано, что выкройка объекта определяет, как на него среагируют иммунные клетки, ― отмечает Серов. ― Чтобы иммунные клетки успешно атаковали объект, им нужно его обхватить. У нашего предмета очень большая поверхность, которая не позволяет им это нанести. В результате иммунный ответ становится слабее, что разрешает избежать разрушения капсулы или побочных эффектов.
Микрокапсула имеет размер приблизительно 5 микрометров в длину и форму, схожую с выкройкой бактерий. Это позволяет ей свободно циркулировать по кровеносным сосудам к очагу инфекции, защищая антибиотик под сравнительно толстой оболочкой из карбоната кальция. Однако, прибыв к месту воспаления, капсула быстро начинает потеть.
Дело в том, что многие бактерии в результате жизнедеятельности организовывают вокруг себя кислую среду. Карбонат кальция при повышенной субацидности начинает быстро разрушаться, выпутываю лекарство.
У наших частиц достаточно немного растворить стенку, и содержимое выходит оттуда моментально, организовываю большие локальные концентрации терапевтического вещества, в то время как обычно такие конструкции должны полностью раствориться, чтобы вышло все лекарство, ― добавляет Серов.
Пока эксперименты с доставкой антибиотиков подведённым в пробирках. Эффективность вещества проверяли на живых бактериях. Как отмечают ученые, это только первый этап работ. В будущем они планируют сделать капсулу для адресной доставки антибактериального вещества, не содержащего собственно антибиотика.
Так как постоянно появляются крепкие к антибиотикам штаммы, от антибиотиков желательно уходить, ― объясняет ученый. ― Есть молекулы, которые мешают бактериям общаться друг с другом. Нарушая это общение, они не дают бактериям образовывать биопленки, которые являются основной трудностью в месте воспаления. Их мы и планируем использовать в будущем.
Сейчас исследования продолжаются. В частности, ученые пытаются создать на сегодняшний деть специальное покрытие, которое дозволит капсуле избирательно прилипать к бактериям и более активно накапливаться в образуемых ими колониях — биопленках, борьба с которыми и является одной из основных сутей ученых.
Авторы считают, что если доставить в биопленку вещество, которое не позволит ей выращивай, после завершения жизненного цикла уже существующих бактерий это вгонит к выздоровлению.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....