Как сообщает журнал Коммерческая биотехнология, исследователи из Принстонского университета обнаружили, что наночастицы размером 100-300 нм обеспечивают избирательную доставку лекарственных препаратов или контрастных веществ в ткань опухоли.
Авторы работы адаптировали метод флеш-нанопреципитации (Flash NanoPrecipitation) для создания частиц необходимого размера. Для этого две струи жидкости направляют навстречу друг другу в резервуаре ограниченного объема. Один поток состоит из органического растворителя, содержащего лекарственный препарат или контрастное вещество, молекулы которых прикреплены к длинным цепочкам полимеров подобно бусам. При этом одна половина «бусин» обладает гидрофобными свойствами. Вторая струя представляет собой чистую воду.
При столкновении потоков гидрофобные препараты, контрастные вещества и полимеры преципитируются и выпадают в осадок. Полимеры мгновенно формируют частицы с гидрофильной поверхностью, внутри которых оказываются гидрофобные фрагменты молекул. Тщательный подбор концентраций реагентов и скорости смешивания позволяет контролировать размеры формирующихся наночастиц.
Гидрофильный слой полимера предотвращает слипание наночастиц и распознавание их иммунной системой, что позволяет им циркулировать в кровотоке. Благодаря гидрофобной внутренней части не происходит немедленной деградации наночастиц в водной среде, хотя со временем в водном растворе они разрушаются и высвобождают препарат.
Размер наночастиц не позволяет им проникать через мембраны нормальных клеток, однако они легко проходят сквозь неполноценные стенки капилляров быстрорастущих опухолей. Срок жизни наночастицы в водной среде составляет примерно 16 часов, что достаточно для доставки необходимых лекарств.
Авторы также предлагают использовать изготавливаемые с помощью разработанного ими метода наночастицы в качестве ингаляционных вакцин для профилактики таких заболеваний, как туберкулез и дифтерия. По мнению авторов, высокая эффективность такой вакцинации обусловлена размером наночастиц, которые достаточно велики для того, чтобы оседать в легких, но слишком малы, чтобы запускать механизмы их самоочищения.
