«Нанофрезы» являются наночастицами, покрытыми липким белком, заставляющим их цепляться за стенки артерии, в то время как они медленно выпускают препараты: СШАисследователи, развивающие их, надеются, что они однажды обеспечат альтернативу выпускающим лекарственное средство стентам в борьбе с болезнью сердца.Исследователи, основанные в Массачусетском технологическом институте, (MIT) и Медицинской школе Гарварда, написали о том, как они развили и проверилинанофрезы как потенциальные выпускающие лекарственное средство агенты для планирования и восстановления поврежденных кровеносных сосудов в работе, опубликованной онлайн 19 январяв Продолжениях Национальной академии наук.Нанофрезы могут выпустить свой полезный груз лекарственного средства за несколько дней и могли использоваться, чтобы поставить препараты, чтобы лечить атеросклероз удовольствия и другое воспалительноесердечно-сосудистые заболевания, исследователи сказали прессу.
Они надеются однажды, что нанофрезы могут использоваться с сосудистыми стентами, стандартом заботы о большинстве случаев забитых и поврежденных артерий, и в некоторыхслучаи могут даже заменить стенты в местоположениях, они не хорошо подходят для, такой как около разветвления в артерии.Соавтор Омид Фэрохзэд, адъюнкт-профессор в Медицинской школе Гарварда, сказал, что наночастицы являются одним из первых, разработанных в дом вточно на поврежденной сосудистой ткани. Он и соавтор Роберт Лангер, преподаватель в MIT, уже развили наночастицы та цель иразрушьте опухоли.Лангер сказал:«Это – очень захватывающий пример нанотехнологий и планирования клетки в действии, что я надеюсь, будет иметь широкие разветвления».
Исследователи проектировали нанофрезы, чтобы предназначаться для определенной структуры в стенке артерии, подвальной мембране, только становящейся подвергнутой когдастены повреждены.В исследовании они использовали лекарственное средство под названием паклитаксел, ингибирующий клеточное деление и помогающий предотвратить рост рубцовой ткани, которая может забить артерии.Нанофрезы являются 60 сферами диаметра миллимикрона (верхняя часть булавки составляет приблизительно 1 миллион миллимикронов), и включите три слоя: внутреннее ядро, серединаслой и внешнее покрытие.
Внутреннее ядро содержит полезный груз лекарственного средства и полимерную цепь под названием PLA. Средний слой сделан из жирного материала, лецитина сои и внешнегопокрытие является полимером, ШТИФТ, защищающий нанофрезу, когда это едет через кровоток.
Высвобождение лекарственного средства контролируется путем изменения длины цепочки PLA в ядре: чем дольше цепочка, тем дольше продолжительность выпуска, происходящего черезреакция назвала эфирный гидролиз, посредством чего лекарственное средство становится отдельным от полимера.Чтобы сделать «фрезы», исследователи проверили библиотеку коротких последовательностей пептида, чтобы найти ту, связавшую наиболее эффективно с молекулами на поверхностииз артериальной подвальной мембраны. Они выбрали самый эффективный, семиаминокислотное упорядочило C11, чтобы покрыть внешний слойнаносферы.Удей Компелла, преподаватель фармацевтических наук в университете Колорадо, не связанный с исследованием, сказал факт предназначенныйпептиды присоединены к внешней оболочке и не непосредственно к несущему лекарственное средство ядру, которое потребовало бы более осложненной химической реакции, могупростите производить нанофрезы.
Он сказал, что этот дизайн также снизил риск разрыва и выпуска лекарственного средства слишком скоро.Исследователи сказали, что они умели достигать периодов выпуска лекарственного средства, длящихся 12 дней в культивируемых клетках.
Они также ввели нанофрезы внутривенно в хвосты крыс и показали, что достигли своей намеченной цели: поврежденные стены левой сонной артерииартерия (сосуд, поставляющий голову и шею окисленной кровью). Они нашли, что нанофрезы связали с поврежденными стенами при дважды уровнеиз непланирования для частиц.Авторы написали что:«Наночастицы запретили человеческую аортальную гладкомышечную пролиферацию клеток в пробирке и показали больше в естественных условиях сосудистое задержание во время подкожногопластическая операция на сосудах по непредназначенным контрольным группам."
Победите автора Джулиану Чан, аспиранта в лаборатории Лангера в MIT, сказало это, если introavenously впрыскиваемые частицы, поставляющие препараты по aболее длинный период был доступен, пациенты не должны будут переносить повторенные и инвазивные инъекции непосредственно в зону поражения.Марк Дэвис, преподаватель химического машиностроения в Калифорнийском технологическом институте, и кто не был вовлечен в исследование, сказал прессе, что эта работа является многообещающим шагомк развитию нового лечения для сердечно-сосудистых и других болезней:«Если они могли бы сделать это у больных – целевые частицы в травмированные области – который мог бы открыть все виды новых возможностей», сказал Дэвис.Команда теперь проверяет нанофрезы у крыс, чтобы найти самую эффективную дозу для восстановления поврежденной сосудистой ткани.Фэрохзэд сказал, что нанофрезы могли также быть полезными в планировании для опухолей:«Эта технология могла иметь широкие заявления через другие важные болезни, включая рак и воспалительные заболевания, где сосудистыйпроницаемость или сосудистое повреждение обычно наблюдаются», сказал он.
Финансирование для исследования прибыло из Национальных Институтов Здоровья, Агентства для Науки, Технологии и Исследования (Сингапур).«Пространственно-временная поставка, которой управляют, наночастиц к травмированной сосудистой сети».Джулиана М Чан, Лянфан Чжан, Жун Тун, Debuyati Ghosh, Вейвей Гао, Грэйс Ляо, Кай П. Юет, Дэвид Грэй, июнь-Wha Ри, Джиэнджун Ченг,Gershon Golomb, Питер Либби, Роберт Лангер и Омид К. Фэрохзэд.
PNAS, изданныйонлайн перед печатью 19 января 2010.DOI:10.1073/pnas.0914585107
Источник: MIT.