Новая технология сборки лекарственных наночастиц: быстрее и без лишних этапов

Десять лет назад команда профессора Паолы Хаммонд из MIT придумала, как создавать наночастицы слой за слоем, словно идеальный технологический бутерброд. Их метод позволял наносить чередующиеся слои положительно и отрицательно заряженных полимеров, в каждый из которых можно было «запечатать» лекарство или нацеливающую молекулу. Звучит идеально, но был огромный недостаток: после нанесения каждого слоя приходилось тратить уйму времени и сил на очистку частиц от излишков полимера. Масштабировать такое производство было практически невозможно.

Студенты лаборатории пробовали решить проблему через тангенциальную фильтрацию потока. Но и этот процесс оказался слишком громоздким для реального массового производства. Тупик? Как выяснилось, нет.

Прорыв случился, когда исследователи обратились к микрогидродинамике. Они использовали специальный микросмеситель, через который наночастицы проходили, как на конвейере. Новые полимерные слои добавлялись последовательно, прямо по ходу движения в микроканале. Самое главное — количество полимера для каждого слоя рассчитывалось с такой точностью, что излишков просто не оставалось. А значит, отпала нужда в самой дорогой и медленной стадии — очистке.

«Именно разделение — самый затратный и трудоемкий этап в подобных системах», — объясняет профессор Хаммонд. И её команде удалось его просто... пропустить.

Результат впечатляет. Новая технология позволяет получить 15 мг готовых наночастиц всего за несколько минут — этого хватит примерно на 50 доз! Старый метод требовал на ту же работу около часа. Теперь у учёных есть возможность производить достаточно материала для полноценных клинических испытаний и потенциальной терапии. Настоящий скачок в производительности.

Чтобы доказать работоспособность подхода, команда создала наночастицы, покрытые интерлейкином-12 (IL-12) — цитокином, который, как показали прошлые опыты, умеет активировать иммунные клетки и замедлять рост опухолей яичников у мышей. И что важно? Частицы, сделанные на новом «конвейере», сработали ничуть не хуже тех, что были созданы старым, кропотливым методом. Значит, качество не пострадало.

Кстати, нанотехнологии в медицине удивляют не только этим. Совсем недавно, например, исследование показало, что наночастицы золота могут способствовать снижению жировой массы, при этом сохраняя мышечную ткань — чего не могут многие современные препараты для похудения. Мир наночастиц, кажется, только начинает раскрывать свой потенциал.