Новости науки на портале «Научная Россия»

Ученые ТПУ предложили новый способ доставки противотромбозных препаратов к поврежденным сосудам

Ученые ТПУ предложили новый способ доставки противотромбозных препаратов к поврежденным сосудам
В предложенной исследователями ТПУ в сотрудничестве с коллегами из-за рубежа системе транспортным средством для лекарств служит стент, который хирурги устанавливают для расширения сосудов

Ученые Томского политехнического университета в сотрудничестве с коллегами из Великобритании, Германии, Китая и Швейцарии предложили новый способ доставки противотромбозных препаратов к поврежденным участкам сосудов. В предложенной системе транспортным средством для лекарств служит стент, который хирурги устанавливают для расширения сосудов, сообщает пресс-служба ТПУ. Его ученые покрывают очень тонкой пленкой из биоразлагаемого полимера с маленькими углублениями — микрокамерами. В них и содержатся молекулы лекарственных соединений. Их задача — улучшить эффект от установки стента и предотвратить дальнейшее развитие тромбоза. Результаты исследования опубликованы в журнале European Polymer Journal (IF: 3,741, Q1). 

Сужение сосудов, которое происходит по разным причинам, приводит к тому, что сердечная мышца — миокард — страдает от недостатка кислорода. Через некоторое время это может привести к развитию ишемической болезни сердца. Чтобы расширить сосуды, врачи прибегают к стентированию — в сосуд вводят специальный стент, который служит каркасом для сосуда. Сам стент представляет собой  маленькую металлическую трубочку из проволочных ячеек.

«Сегодня ученые в разных странах мира ищут наиболее эффективные решения для адресной доставки лекарств, чтобы активные вещества доставлялись сразу в нужное место. Такой концепт направлен на повышение эффективности лекарства и снижение возможных побочных эффектов со стороны органов и тканей, через которые проходят лекарства в традиционной форме, — говорит доцент Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга ТПУ Сергей Твердохлебов. — Что касается стентов для сосудистой хирургии, то здесь уже производятся стенты с полимерным покрытием, наполненным лекарственными средствами. Однако мы предлагаем подход, который позволяет контролировать выход лекарства из полимера, то есть задавать скорость высвобождения лекарства для пролонгированного воздействия».

Авторы статьи предложили оборачивать стенты тончайшей пленкой из биоразлагаемого полимера — полимолочной кислоты. Это абсолютно безвредный для организма человека материал. Со временем он, в конечном итоге, разлагается на воду и углекислый газ. Поэтому этот полимер может быть носителем лекарственных соединений, которые будут постепенно высвобождаться в организме человека в процессе разложения полимера — в нужном месте, в нужное время, с нужной скоростью.

В предлагаемой системе доставки лекарств активные соединения содержатся в микрокамерах на поверхности пленки. На одном  квадратном сантиметре пленки может находиться около 250 000 таких микрокамер диаметром 5 мкм, высотой 3 мкм и толщиной около 0,5 мкм. Каждая из камер может содержать пикограммы активного вещества.

«Наши коллеги из Лондонского университета королевы Марии изначально предложили использовать такую систему для решения проблемы загрузки водорастворимых веществ с малой молекулярной массой. К ним относятся некоторые противораковые, противотромбозные препараты, антибиотики. За счет маленького размера молекул их сложно разместить в систему доставки и удержать на месте. А такие микрокамеры на пленке из полимолочной кислоты хорошо справляются с ролью контейнеров. И здесь, в Томском политехе, мы предложили использовать такие пленки для сосудистых стентов», — говорит один из авторов статьи, инженер лаборатории плазменных гибридных систем ТПУ Юлия Зыкова.

Сами микрокамеры исследователи получают с помощью силиконового штампа с небольшими углублениями. Его окунают в раствор с полимолочной кислотой, затем подсушивают и получают первый слой пленки. Затем вновь опускают в раствор с биологически активным веществом, молекулы которого естественным путем заполняют образовавшиеся углубления, и накрывают еще одним слоем полимера. Стент буквально заворачивают в пленку. И при его расширении пленка растягивается вслед за ним.

Повлиять на то, как быстро молекулы лекарства высвобождаются из микрокамер, можно с помощью, например, ультразвука.

Звуковые волны ускоряют процесс разрушения полимера, а значит, и скорость высвобождения содержимого микрокапсул. Регулируя мощность ультразвука, ученые могут контролировать скорость выхода молекул из микрокамер.

«В опубликованной статье представлены данные по выгрузке из такой системы модельного раствора — водорастворимого красителя. В наших экспериментах модельный краситель выходил из микрокамер в течение 13 суток. И сейчас мы начинаем работу с реальными лекарственными веществами, препятствующими образованию тромбов», — отмечает Юлия Зыкова.

Добавим, это исследование ученые Томского политеха ведут в коллаборации с коллегами из Лондонского университета королевы Марии, Института исследования полимеров Общества Макса Планка (Германия), Харбинского технологического института (Китай) и Швейцарской высшей технической школы Цюриха. Работа в 2018 году была поддержана грантом по Программе повышения конкурентоспособности ТПУ и Госзаданию «Наука». По результатам проекта было опубликовано 10 статей.

Иллюстрация (кликабельно): Стент, покрытый пленкой

Источник: news.tpu.ru

полимолочная кислота стент тромбоз

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.