Ученые из Университета ИТМО в Санкт-Петербурге совместно с коллегами из Еврейского университета в Иерусалиме и Университета святых Кирилла и Мефодия в Скопье создали магнитоуправляемый материал, состоящий всего из двух компонентов: наночастиц магнетита и упакованного в них фермента. Материал может быть использован для адресной доставки ферментов медицинского назначения, в том числе при направленной терапии раковых опухолей и тромбоза. Статья ученых опубликована в журнале Chemistry of Materials, об исследовании сообщается в пресс-релизе института.
Главная отличительная особенность нового композита заключается в том, что он состоит всего из двух компонентов — гидрозоля и собственно фермента. Благодаря разработанной учеными методике синтеза магнетита гидрозоль его наночастиц долгое время стабилен при нейтральных значениях pH. Ранее для создания подобных материалов приходилось использовать дополнительные стабилизаторы, которые негативно влияли на магнитный отклик и активность ферментов и зачастую препятствовали безопасному введению препарата в организм человека.
Фермент напрямую добавляют в гидрозоль магнетита. Частицы магнетита со всех сторон окружают фермент и после высушивания образуют твердую пористую структуру, из которой белку уже не высвободиться. При этом фермент способен выполнять свои терапевтические или иные функции через поры композита. Мало того, учеными обнаружен феномен увеличения термической стабильности ферментов, окруженных частицами магнетита: белки, защищенные таким образом, сохраняют свою функциональную активность при температурах, более чем на 20 градусов превышающих температуру их денатурации в свободном состоянии.
«Сами по себе и магнетит, и используемые ферменты имеют соответствующие медицинские разрешения, поэтому легализовать их совместное применение несложно. Это биосовместимые вещества: организм знает, что с ними делать, и легко вовлекает их в процессы метаболизма», — сказал Андрей Дроздов, один из авторов исследования.
