Ученые модифицировали наноалмазы — носители лекарственных препаратов, чтобы продлить время выхода и терапевтического действия лекарств. Действие наночастиц опробовано на кортикостероидах — гормональных лекарства, применяемых для лечения ряда заболеваний. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Surface Science
 
Детонационные наноалмазы обладают рядом исключительных свойств, к примеру, они биосовместимы и низкотоксичны для клеток живых организмов, а с помощью относительно простых модификаций можно изменять химический состав их поверхности. Благодаря этим свойствам, наноалмазы используют в оптике, электронике, биомедицине, аналитической химии, их применяют в производстве смазочных и композиционных материалов.
 
Наноалмазы способны адсорбировать, то есть связывать, на своей поверхности разные вещества, в том числе лекарственные. Это позволяет использовать наноалмазы для создания систем целенаправленной доставки лекарств к больному органу и длительного лечебного действия. Применение таких систем приведет к повышению терапевтической эффективности лекарственных препаратов за счет снижения их дозировки и длительного фармакологического эффекта. Однако пролонгированное извлечение лекарств из таких систем все еще остается проблемой.
 
Коллектив исследователей из Южной Кореи и России, в состав которого вошли биофизики ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», путем модификации поверхности наноалмазов адсорбировал на них лекарственные препараты и увеличил продолжительность выхода лекарств из созданного комплекса. В экспериментах ученые продемонстрировали применимость модифицированных наноалмазов в качестве носителей кортикостероидов – гормонов, производимых надпочечниками.  
 
Для модификации ученые обработали детонационные наноалмазы хлоридом натрия. После этого у наночастиц увеличилась коллоидная стабильность в водном растворе, то есть способность не слипаться и долгое время не выпадать в осадок. Более того, после такой обработки наноалмазы стали лучше удерживать лекарства и медленнее их «отдавать».
 
В экспериментах были использованы лекарственные препараты метилпреднизолон и дексаметазон. Они широко применяются для лечения многих заболеваний, включая ревматические, кожные, аллергии, астму и хронические обструктивные заболевания легких. Сначала ученые помещали наноалмазы в растворы препаратов для их адсорбции, а затем контролировали, как носители будут высвобождать связавшиеся с ними лекарства. 
 
«Способность модифицированных наноалмазов удерживать лекарственные вещества увеличилась более чем в полтора раза. При этом возросла и сила связывания наночастиц с адсорбируемыми веществами, что обеспечило более длительное их высвобождение. Для сравнения, наноалмазы без модификации за девять часов отдают более 80% связанного лекарства, а после модификации за тоже время лишь 50%. На этом примере мы показали потенциальную пригодность модифицированных детонационных наноалмазов для создания средств пролонгированной доставки лекарств, что позволит повысить их терапевтическую эффективность», — рассказал заведующий лабораторией нанобиотехнологии и биолюминесценции Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН доктор биологических наук Владимир Станиславович Бондарь.
 
Группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН.

Источники

Модифицированные наноалмазы смогут доставлять гормональные лекарства в организм человека
Наука в Сибири (sbras.info), 30/03/2021
Модифицированные наноалмазы смогут доставлять гормональные лекарства в организм человека
Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук (ksc.krasn.ru), 30/03/2021
Наноалмазы смогут доставлять лекарства в организм человека
Sibnet.ru, 30/03/2021
Модифицированные наноалмазы смогут доставлять гормональные лекарства
Годнауки.рф, 30/03/2021
Модифицированные наноалмазы смогут доставлять гормональные лекарства в организм человека
Научная Россия (scientificrussia.ru), 30/03/2021
Лекарства в алмазах
Vechnayamolodost.ru, 30/03/2021
Ученые применили наноалмазы для доставки лекарства к больным клеткам
Алтайская правда (ap22.ru), 01/04/2021
Наноалмазы доставят гормональные лекарства
Красноярский рабочий, 02/04/2021
Модифицированные наноалмазы смогут доставлять гормональные лекарства в организм человека
Открытая наука (openscience.news), 02/04/2021
Модифицированные наноалмазы смогут доставлять гормональные лекарства в организм человека
Научный портал MSAU.RU, 08/04/2021

Похожие новости

  • 06/08/2020

    Из самой маленькой в мире светящейся молекулы сделали тест на клещевой энцефалит

    ​​Светящийся белок, выделенный из морского рачка Metridia longa, самый маленький из открытых биолюминесцентных ферментов, был впервые использован учеными в тестах на клещевой энцефалит. Одного миллиграмма такого белка может хватить для ста тысяч точных анализов по определению наличия вируса клещевого энцефалита.
    932
  • 07/12/2020

    Российские биологи создали молекулу, сигнализирующую о наличии рассеянного склероза

    ​​Ученые новосибирского Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН и красноярского Института биофизики СО РАН создали аналитическую систему биомолекул, способную не только находить антитела, свидетельствующие о наличии рассеянного склероза у человека, но и сигнализирующую об этом, сообщила ТАСС старший научный сотрудник лаборатории химии РНК Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Мария Воробьева.
    631
  • 29/03/2021

    Золотые убийцы раковых клеток

    ​Эффективное лечение злокачественных опухолей – одна из важнейших задач, стоящих перед мировой наукой, причем не только медицинской. В борьбу с онкологией давно включились ученые самых разных специальностей и направлений: биологи и микробиологи, врачи и фармакологи, химики, физики, биохимики и биофизики.
    126
  • 09/10/2020

    Сибирские ученые создали тандемную диагностическую молекулу

    ​Диагностическая молекула – аптамер – отличается высокой чувствительностью и способна не только узнать белок-маркер заболевания, но и одновременно сигнализировать о его наличии вспышкой света. Это совместная разработка ученых Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и Института биофизики СО РАН.
    770
  • 08/04/2021

    Ученые Красноярского научного центра СО РАН расскажут школьникам про профессии будущего и первые шаги в науку

    Краевой фонд науки подвел итоги конкурса по организации проведения мероприятий по профессиональной ориентации молодежи. Два проекта ученых КНЦ СО РАН, нацеленных на привлечение школьников в науку, получили поддержку фонда.
    163
  • 24/12/2020

    Сибирские ученые создали биолюминесцентный аптасенсор нового типа

    ​​​Исследователи из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и Института биофизики ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» разработали аптамер для биолюминесцентного белка обелина и предложили стратегию создания бимодульных аптамерных конструкций.
    517
  • 09/02/2021

    В день российской науки красноярские ученые рассказали о важных итогах работы прошлого года

    В 1999 году был подписан указ Президента РФ о праздновании дня российской науки. Его отмечают 8-го февраля, в день создания Российской академии наук. Традиционно в этот день академические институты открывают свои двери для всех желающих, ученые рассказывают о результатах последних исследований.
    345
  • 16/02/2021

    День российской науки — 2021

    Традиционно в честь Дня российской науки сибирские институты проводят просветительские мероприятия для студентов, школьников и всех, кто желает узнать чуть больше о большой науке. ​«Этот год был объявлен годом науки и технологий.
    731
  • 21/01/2019

    Ученые исследовали биологическую активность углеродных наноструктур

    ​​Ученые Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук и Сибирского федерального университета исследовали биологическую активность углеродных наноструктур искусственного и естественного происхождения.
    2467
  • 08/04/2021

    «Хочу разобраться, как все устроено»

    ​​Считается, что сегодня, в эпоху все более узкой специализации,  быть ученым-энциклопедистом невозможно. Однако молодой красноярский ученый Роман Морячков опровергает это досужее мнение. Спектр интересов младшего научного сотрудника института физики имени Л.
    147