Исследователи из Технического университета Мюнхена (TUM) разработали полые микросферы из слизи и полидопамина с помощью простого и масштабируемого метода производства. Эти крошечные сферы предназначены для использования в качестве упаковки для терапевтических веществ, например, в суставах или на слизистой оболочке полости рта. Их свойства и механизм действия можно регулировать путём выбора материалов, а также под влиянием окружающей биологической среды.
Профессор Оливер Лилег и его команда используют разнообразные свойства муцинов
Муцины — ключевые компоненты естественных оболочек, таких как слизистая оболочка полости рта или желудка. Профессор Оливер Лилег и его команда используют разнообразные свойства муцинов для создания технологических решений в биомедицине.
Их последняя разработка — многофункциональная микросфера из муцина и полидопамина. Микросфера предназначена для замедленного высвобождения молекулярных грузов в местах тела, где адгезия таких носителей лекарств затруднена, например, на слизистой оболочке полости рта или на хрящах.
Работа опубликована в журнале Small.
Хорошая адгезия
Хорошая адгезия была протестирована на животных тканях и обусловлена сильными адгезивными свойствами полидопамина. В то же время муцин добавляет ценные свойства: он делает сферы более регулируемыми в отношении их размера пор и позволяет им действовать как естественная смазка.
«В суставах, например, это может помочь предотвратить повреждения, создаваемые движениями суставов. Оно также может обеспечить защитное покрытие на повреждённой ткани во рту, что является ещё одним преимуществом в дополнение к функции микросфер в качестве агентов доставки лекарств», — объясняет Ди Фан, первый автор исследования.
Производство новых полых сфер
Производство новых полых сфер начинается с установленного процесса: сначала ядро покрывается желаемыми материалами, а затем удаляется, оставляя после себя полую структуру. С другими материалами сферы иногда сжимаются или даже разрушаются при растворении ядра.
В отличие от этого, микросферы, изготовленные из полидопамина и муцина, остаются структурно стабильными. Их поверхность пористая. Это позволяет добавлять груз после производства микросфер и проникать в сферы путём диффузии, как показано на примере модельных молекул груза в исследовании.
Следующий шаг — применение дополнительного компонента на поверхность
Следующий шаг — применение дополнительного компонента на поверхность, который частично герметизирует оболочки сфер. Это помогает удерживать больше груза внутри сферы после загрузки, обеспечивая при этом его постепенное высвобождение с течением времени. Для этого этапа блокировки можно использовать ряд материалов, но подход оказался особенно эффективным с ионами серебра — положительно заряженными атомами серебра.
Выбор материала для герметизации также имеет решающее значение для воздействия микросфер. «Если используются ионы серебра, микросферы помогают убивать клетки. Это может быть особенно полезно при лечении опухолей», — говорит Ди Фан, который продемонстрировал различные эффекты в клеточных культурах.
В отличие от этого, без ионов серебра противовоспалительные свойства полидопамина вступают в силу и защищают клетки от химического стресса. Это особенно полезно для тканей, страдающих от воспаления, с потенциальным применением в таких случаях, как остеоартрит или хронические раны.
«С помощью полой системы микросфер мы создали универсальную систему доставки лекарств, которую легко производить, масштабировать и адаптировать», — объясняет руководитель проекта Лилег.
«Выбранная нами комбинация муцина и полидопамина объединяет множество преимуществ, предлагаемых этими биомолекулами, которые выходят за рамки типичных задач классической системы доставки лекарств; например, она может защищать или уничтожать клетки — в зависимости от предполагаемого применения».
Предоставлено Техническим университетом Мюнхена.
Другие новости по теме
- Новый метод отслеживает изменения в экспрессии генов, чтобы раскрыть решения о судьбе клеток
- Мы расшифровали древнейшие генетические данные египтянина, человека, похороненного около 4500 лет назад.
- Исследователи количественно оценили скорость важного эволюционного процесса в океане
- Новое исследование показывает тревожное сокращение численности насекомых даже в нетронутых экосистемах
- Ужесточение контроля за национальным рыболовным флотом в портах может помочь в борьбе с незаконным промыслом
- Насекомые юрского периода с крыльями, похожими на листья, найдены вместе с их «растительными моделями» в Китае
- Медленный рост популяции акул-нянек у восточного побережья Австралии свидетельствует об эффективности мер по сохранению вида
- Гибридизация способствует выживанию наиболее уязвимой морской птицы Европы
- Вспышки размножения короедов повышают температуру в лесу, но лиственные деревья оказывают охлаждающее воздействие
- Орнитологи определили точный темп, который помогает соловьям в длительных перелётах
Другие новости на сайте
- Что такое подготовка к чрезвычайным ситуациям и как она работает в Австралии?
- Лучшие криптовалюты для покупки: прогнозы банковских гигантов о снижении ставок в 2025 году
- Microsoft сообщила о сбоях в Azure из-за повреждения кабелей в Красном море
- Акции, связанные с криптовалютой, биткоин-активы и акции горнодобывающих компаний: жестокий месяц для криптовалют и акций, связанных с биткоином
- ETF на Ethereum в США установили недельный рекорд по оттоку средств — подробности
- Что такое Mistral AI? Все, что нужно знать о конкуренте OpenAI
- У Марса есть твёрдое ядро: новое исследование раскрывает давнюю планетарную тайну
- Как привлечь старшеклассников к изучению математики?
- Редкий экземпляр BMW M5 CS 2022 года с пробегом всего 1 900 миль выставлен на аукционе.
- Наблюдение за ценой биткоина: диапазон сужается, пока $111 тыс. держится уверенно.