Pixabay License. Volné pro komerční užití

Nanomedicína s neviditelným spínačem kombinuje oxid křemičitý a oxid ceru

Nanočástice oxidu ceru mají schopnost aktivně pohlcovat reaktivní formy kyslíku.

Listopadové číslo časopisu Advanced Functional Materials vyzdvihuje výzkum vědců z Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy týkající se návrhu systému podávání léčiv ve formě velmi malých částic oxidu ceru zapouzdřených v nanočásticích oxidu křemičitého. Tento systém může „chytře“ reagovat na okolí a vlivem radikálových forem kyslíku uvolňovat svůj náklad (částice oxidu ceru) v přesně určeném prostředí.

Živé organismy mohou spontánně měnit své chování v odpovědi na změny působené vnějšími nebo vnitřními podněty. Například sluneční světlo působí jako stimul pro rostliny, který jim pomáhá růst nebo se za ním natahovat. Nanomedicína reagující na podněty je inspirována touto přírodní strategií. Ve světě nanomateriálů vědci navrhují systémy dodávání léků, které mohou reagovat na podněty a uvolňovat „naložené“ molekuly léku specificky v cílovém místě. Úspěšný návrh systému podávání léků reagujícího na podněty většinou zahrnuje hostitelskou „schránku“ na molekuly léku, fyzickou blokující „bránu“, která zabraňuje předčasnému uvolnění léku, a „spínač“, který reaguje na podněty a otevírá ji. Mezi nejčastěji používané stimuly patří světlo, teplota, magnetické pole nebo, což je důležité, chemické prostředí. Například reaktivní formy kyslíku jsou generovány během normálního procesu dýchání, zatímco jejich nadbytek často souvisí s kardiovaskulárními chorobami a chorobami centrálního nervového systému. Předešlé studie prokázaly, že nanočástice oxidu ceru mohou napodobit chování několika druhů enzymů k účinné eliminaci radikálových forem kyslíku a lze je tak potenciálně využít v nanomedicíně.

Ve zveřejněné studii navrhli vědci z MFF UK (ve spolupráci s pracovníky Akademie věd České republiky a Národní akademie věd Ukrajiny) inteligentní systém transportu léčiv bez nutnosti použití výše zmíněných „bran“. Tyto systémy reagující na reaktivní formy kyslíku jsou složené z mezoporézních nanočástic oxidu křemičitého. „Sepnutí“ a uvolnění obsahu v reakci na koncentraci radikálových forem kyslíku je zajištěno funkcionalizovanými thioetherovými skupinami na jejich povrchu. Sulfid obsahující skupiny přecházejí z hydrofobních na hydrofilní v důsledku zvýšené hladiny reaktivního kyslíku. Methylthio-funkcionalizované systémy eliminují použití tradičního fyzického blokátoru pro řízené uvolňování, který může způsobit cytotoxicitu či nechtěný předčasný únik léčiva před doručením na požadované místo v lidském těle.

Systémy podávání léků pomocí mezoporézních nanočástic oxidu křemičitého byly dosud omezeny na léčiva velmi malých rozměrů. Nově navržený systém ale umožňuje naložit léčiva až o velikosti menších bílkovin. Jako důkaz funkčnosti nového konceptu, vědci „naložili“ do mezopórů oxidu křemičitého nanočástice oxidu ceru o rozměrech zhruba 2 nm. Tyto nanočástice mají schopnost aktivně pohlcovat reaktivní formy kyslíku. V prostředí bohatém na reaktivní formy kyslíku se hydrofobní methylthio skupiny vázané na mezoporézních částicích oxidu křemičitého přemění na hydrofilní sulfony a sulfidové skupiny. Následná změna polarity povrchů mezoporézních částic způsobí řízené uvolňování nanočástic oxidu ceru v potřebném místě. Nově vyvinuté mezoporézní nanočástice s „neviditelným spínačem“ reagujícím na zvýšenou hladinu reaktivních forem kyslíku tak poskytují slibnou platformu pro výrobu účinných antioxidačních nanomateriálů jako systémů pro cílené dodávání léků v lidském organismu.

tisková zpráva Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy

Iontové kanálky a léčiva

Teplotně citlivé iontové kanály TRP jsou buněčnými molekulárními senzory zapojenými v přenosu smyslových signálů, vnímání …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close