Наночастицы будут бороться с опухолью

Исследователи надеются, что результаты их работы смогут оказаться полезными для направленной доставки лекарственных препаратов в опухоли, которые являются более кислыми, чем здоровые ткани. Возможно, что новые наночастицы смогут оставаться в опухолевых клетках в течение большего времени, чем другие наночастицы, чувствительные к pH.

Новые наночастицы, способные аккумулироваться в опухолях, удалось получить благодаря превращению их в цвиттер-ионы – частиц, которые, являясь в целом электронейтральными, в своей структуре имеет фрагменты, несущие как отрицательный, так и положительный заряды, локализованные на удаленных атомах, связанных друг с другом посредством системы ковалентных связей.

Исследователи из Чжэцзянского университета проводили испытания in vivo наночастиц, к поверхности которых были привиты молекулы 11-меркаптоундекановой кислоты и (10-меркаптодецил) триметиламмонийбромида. Другие исследовательские группы создавали частицы, чувствительные к рН за счет прививки полиэтиленглдиколевых фрагментов, которые в новом исследовании использовались в качестве стандартов для определении времени удерживания наночастицы в опухолевой ткани мышей. Испытания показали, что после 24-х часов в опухоли оставалось в 2 раза больше цвиттер-ионных наночастиц, чем частиц, модифицированных полиэтиленгликолем.

Было обнаружено, что наночастицы с диаметром 16 нм переходят из крови, в которой уровень рН составляет 7.4, в опухоль с pH 6.5 и покидают опухоль с низкой скоростью. Одной из главных проблем нанотерапии является то обстоятельство, что небольшие по размеру наночастицы (около 20 нм в диаметре) могут глубоко проникать в опухолевые ткани, но обычно не остаются в организме более 24-х часов, а большие наночастицы (около 100 нм) могут оставаться в опухоли долго, однако они практически не могут попасть в опухоль по кровеносным сосудам, поэтому возникает проблема доставки наночастиц.

Фокус, который в итоге заставил наночастицы аккумулироваться в ткани? Заключался в том, что ученым удалось подобрать наноразмерный цвиттер-ион, который в слабощелочном растворе аккумулирует на своей поверхности отрицательный заряд, который способствует взаимному отталкиванию частиц. В опухоли же, среда которой является слабокислой, происходит протонирование карбоксильных групп, электростатическое отталкивание понижается, и, в конечном итоге, водородные связи и другие межмолекулярные взаимодействия приводят к агрегации наночастиц. Время жизни новых цвиттер-ионных наночастиц сравнимо с временем жизни, модифицированных полиэтиленгликолем, однако они удерживаются в ткани опухоли в течение гораздо большего времени.

• Феномен Украины: в Ровно живет 85-летний терминатор (Видео)

Один из авторов работы, Цзянь Цзи (Jian Ji), отмечает, что чувствительность новых частиц к pH открывает много дополнительных возможностей для исследования и практического применения этих наночастиц – градиент рН встречается и много где, помимо границы здоровых и опухолевых клеток.