Международная группа ученых под руководством исследователей из Сколковского института науки и технологий предложила новый способ изготовления микрокапсул из биоразлагаемого полимера. Их высокая эффективность достигается за счет необычного дизайна, созданного методом легкой литографии. Две статьи по результатам исследования опубликованы в журналах Materials and Design и ACS Applied Materials and Interfaces.
Разработанные учеными микроскопические капсулы можно использовать для различных целей, однако самым эффективным оказалось их применение для адресной доставки лекарственных препаратов и других биоактивных соединений. Также ученые выяснили, что несферические капсулы по ряду характеристик эффективнее сферических.
«У несферических капсул высвобождение препарата может происходить направленно с разрушением одной из сторон капсулы. Также при помощи магнитного излучения можно управлять движением капсул в потоке жидкости. Но главное преимущество этих капсул состоит в том, что биологическим клеткам легче усваивать несферические объекты. Впрочем, этот феномен пока мало изучен», — рассказывает ведущий автор статей, профессор Сколтеха и Лондонского университета королевы Марии Глеб Сухоруков.
Ученые описали способ изготовления капсул микронного размера пирамидальной, прямоугольной и торпедообразной формы при помощи легкой литографии. Суть метода состоит в том, что сначала на шаблон с микро-структурированным рельефом наносится полимер, а затем активное вещество. Сверху наносится еще один герметичный слой полимера. Таким образом, содержимое оказывается зажатым между двумя слоями. Затем капсулы печатают путем вдавливания на желатине, желатин потом растворяют и извлекают готовые капсулы.
В первой статье авторы описали два метода, основанные на использовании многослойного полиэлектролита и полимолочной кислоты. С помощью этого метода ученые получили капсулы торпедообразной формы длиной 7 микрометров, которые обладали большой вместимостью и способностью удерживать гидрофильные молекулы, а также хорошо усваивались клетками, не вызывая токсического эффекта. Во второй статье представлены капсулы пирамидальной и прямоугольной формы из полимолочной кислоты с размерами 1 и 11 микрометров соответственно. При использовании капсул для доставки вещества в клетку и/или хранения вещества в ожидании последующего контролируемого высвобождения эти капсулы в течение нескольких дней достаточно стабильно удерживали помещенные внутрь небольшие водорастворимые молекулы.
Теперь ученые планируют проверить новый метод на других полимерах, которые могут разрушаться при высвобождении вещества только при определенных условиях, таких как температура, наличие ферментов, уровень pH и других.
Подписывайтесь на InScience.News в Facebook, Telegram, Twitter, ВКонтакте и Яндекс.Дзене.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
