​Ученые Томского политехнического университета в сотрудничестве с исследователями из Государственного Университета Монтаны (США) разработали микрочастицы для точечной доставки в организм человека ингибитора, выключающего воспалительные процессы. Результаты исследования опубликованы в журнале European Polymer Journal (IF 3,621; Q1).

 

Фото: представители авторского коллектива статьи (слева направо): Евгений Больбасов, Андрей Хлебников, Анастасия Лавриненко, Сергей Твердохлебов

Ингибиторы — это класс веществ, подавляющих или задерживающих течение физиологических и физико-химических процессов. В организме они воздействуют на ферменты. Каждый ингибитор должен подходить к конкретному специфическому ферменту, как ключ к замку. Например, одна из групп ферментов, отвечающих за воспалительный процесс, — JNK. Ранее исследователи Томского политеха получили перспективные ингибиторы, которые показали высокую биологическую активность в подавлении работы этих ферментов, — IQ-1 и IQ-1E. Сейчас ученые ТПУ вместе с коллегами работают над созданием лекарственных препаратов на основе этих ингибиторов, минимизирующих последствия инсультов и инфарктов.

«Исследования показывают высокую сочетаемость наших ингибиторов с ферментами группы JNK. Однако они плохо растворимы, что типично для многих синтетических биологически активных соединений. Это значит, что ингибиторы, например, сложно вводить в организм в виде раствора. Чтобы преодолеть это преграду, мы разработали систему доставки для них.

Мы буквально впаяли молекулы ингибитора в микрокапсулы из биодеградируемого полимера. В такой форме ингибитор можно будет использовать в жидких суспензиях, таблетках. Кроме того, появляется возможность точечной доставки в конкретное место в организме, чтобы ингибиторы работали именно там, где нужно», — говорит один из авторов статьи, молодой ученый НОЦ Н.М. Кижнера Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ Анастасия Лавриненко.

 

Фото: микрокапсулы

Капсулы приставляют собой микросферы из полимера на основе молочной и гликолевой кислот. Эти кислоты естественны для организма человека. Под воздействием окружающих тканей и жидкостей в организме такой полимер со временем распадается на безвредные компоненты.

В опубликованной статье исследователи представили результаты работы с ингибитором IQ-1. Микрокапсулы с его молекулами были получены методом электрораспыления: они формировались под действием электрического поля из единого раствора.

«Такая форма доставки обеспечивают пролонгированное действие. Варьируя соотношение молочной и гликолевой кислот, мы можем управлять скоростью распада полимера, а значит, и высвобождения ингибитора», — отмечает Анастасия Лавриненко.

Действие микрокапсул на живые клетки было исследовано в Государственном Университете Монтаны. Здесь их биологическую активность проверили на нейтрофилах, выделенных из крови человека, и моноцитарных клеточных линиях. Исследования проводились аспирантом ТПУ Ксенией Станкевич, проходившей стажировку в США в рамках программы Фулбрайта.

«Раньше лекарства в большинстве своем производили из растительного сырья, такие соединения лучше усваиваются организмом, у них высокая биодоступность. Сейчас основа многих лекарственных препаратов — синтетические соединения из куда более многообразных молекул. Да, они более эффективны, но при этом, например, плохо растворимы, их биодоступность зачастую невысокая. Надо обеспечить доставку лекарства до нужного места, чтобы оно преодолело желудочно-кишечный тракт, прошло через кровяное русло и другие барьеры. Поэтому сейчас так актуальны разработки по способам доставки лекарств внутри организма. Наша система расширяет возможности применения перспективных противовоспалительных ингибиторов, чтобы в будущем препараты на их основе можно было без проблем вводить в форме инъекций или таблеток», — говорит профессор Научно-образовательного центра Н.М. Кижнера ТПУ Андрей Хлебников.

Работа является междисциплинарной и была выполнена в результате сотрудничества нескольких коллективов ТПУ под руководством доцента Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга Сергея Твердохлебова, профессора Научно-образовательного центра Н.М. Кижнера Андрея Хлебникова, а также профессора Марка Квина и ведущего научного сотрудника отделения микробиологии и иммунологии Университета Монтаны Игоря Щепёткина.

Исследование ведется при поддержке Российского научного фонда (проект № 17-15-01111).

Источники

В ТПУ разработали частицы для доставки в организм противовоспалительных ингибиторов
Служба новостей ТПУ (news.tpu.ru), 26/03/2020
В ТПУ разработали частицы для доставки в организм противовоспалительных ингибиторов
Российский научный фонд (rscf.ru), 26/03/2020
В ТПУ разработали частицы для доставки в организм противовоспалительных ингибиторов
Российский научный фонд (рнф.рф), 26/03/2020
В ТПУ разработали частицы для доставки в организм противовоспалительных ингибиторов
Научная Россия (scientificrussia.ru), 26/03/2020
В ТПУ разработали частицы для доставки в организм противовоспалительных ингибиторов
1k.com.ua, 26/03/2020
Ученые РФ и США разработали способ доставки в организм лекарства после инфаркта и инсульта
ТАСС, 26/03/2020
Ученые РФ и США разработали способ доставки в организм лекарства после инфаркта и инсульта
Seldon.News (news.myseldon.com), 26/03/2020
В ТПУ разработали частицы для доставки в организм противовоспалительных ингибиторов
Российская национальная нанотехническая сеть (rusnanonet.ru), 27/03/2020
Ученые из Томска и США нашли частицы для доставки ингибиторов в организм
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 27/03/2020
В ТПУ разработали частицы для доставки в организм противовоспалительных ингибиторов
Открытая наука (openscience.news), 27/03/2020
Химики разработали частицы для доставки в организм противовоспалительных ингибиторов
Индикатор (indicator.ru), 28/03/2020
Химики разработали частицы для доставки в организм противовоспалительных ингибиторов
Seldon.News (news.myseldon.com), 28/03/2020
В ТПУ разработали частицы для доставки в организм противовоспалительных ингибиторов
Nanonewsnet.ru, 28/03/2020

Похожие новости

  • 01/07/2016

    В Томске будут готовить специалистов в области разработки новых химических веществ

    ​В Томском государственном университете начался набор на новую междисциплинарную магистерскую программу "Трансляционные химические и биомедицинские технологии", прямых аналогов которой в России нет.
    1237
  • 26/08/2016

    Российские и немецкие ученые разрабатывают молекулярные переключатели для электроники

    ​Физики из Томского госуниверситета (ТГУ). а также их коллеги из Германии, работают над изучением новых свойств органики, наблюдаемых при взаимодействии органических молекул с металлом. Перспективное исследование, как отмечают его авторы, найдет применение в молекулярной электронике будущего.
    2034
  • 11/05/2017

    Ученые ТПУ создают «зеленые» технологии

    ​​Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из-за рубежа работают над созданием технологий в области "зеленой" химии, которые позволят заменить вредные для окружающей среды токсичные металлы на йод, рассказал журналистам завкафедрой технологии органических веществ и полимерных материалов вуза Мехман Юсубов.
    1497
  • 22/04/2019

    Ученые России и Чехии создали экспресс-метод обнаружения опасных молекул в лекарствах

    Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Университета химии и технологии Праги предложили новый экспресс-метод обнаружения в лекарствах энантиомеров — это так называемые «зеркальные» молекулы, которые очень похожи друг на друга, но у них могут быть совершенно разные биологические свойства.
    639
  • 07/11/2017

    ТПУ и Токийский столичный университет будут развивать перспективные направления сотрудничества

    ​Перспективные направления сотрудничества Томского политехнического университета и Токийского столичного университета (Tokyo Metropolitan University) обсудили в пятницу представители двух вузов. С рабочим визитом Томский политех посетили вице-президент по международным связям токийского вуза Такая Охаши и координатор международного сотрудничества Сатоми Сузуки.
    1164
  • 27/08/2018

    Институты СО РАН помогут ООО «СИБУР» разрабатывать биоразлагаемые пластики

    ​На VI Международном форуме технологического развития и выставке "Технопром-2018" состоялось подписание соглашений о сотрудничестве между нефтехимической компанией ООО "СИБУР" и двумя новосибирскими научно-исследовательскими организациями: Новосибирским институтом органической химии им.
    1084
  • 13/02/2019

    Супергидрофильное покрытие для индивидуальных имплантатов предложили ученые ТПУ

    ​Ученые Томского политехнического университета вместе со своими германскими коллегами из университета Дуйсбург-Эссен предложили использовать сферические наночастицы кальций-фосфата в качестве покрытия для имплантатов из сплава ВТ6.
    924
  • 26/02/2019

    Стронций и кремний помогут повысить биоактивность имплантатов

    Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) вместе с российскими и зарубежными коллегами провели комплексное исследование специальных композитных материалов для регенеративной медицины — скаффолдов — с различными включениями в виде неорганических нано- и микрочастиц модифицированного гидроксиапатита.
    762
  • 19/10/2017

    СибГМУ получил лицензию на производство лекарств

    ​Сибирский государственный медицинский университет получил лицензию Минпромторга РФ на осуществление производства лекарственных средств. Томский вуз стал первым в стране медуниверситетом с подобной лицензией, сообщила ректор СибГМУ Ольга Кобякова.
    1275
  • 11/04/2019

    Ученые ТПУ изучают, чем загрязнена река в промышленном районе Индии

    ​Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) привезли пробы воды из Дамодара – одной из самых грязных рек Индии; изучив состав и миграцию вредных веществ, политехники вместе с коллегами из России, Китая и Индии намерены предложить меры по очистке и предотвращению дальнейшего загрязнения реки, сообщила пресс-служба вуза.
    919