Необходимость доставить наночастицы в живые клетки возникает практически на каждом шагу. Трудность состоит в том, что многие наночастицы сами по себе токсичны для клеток. Поэтому частицы покрывают материалами, безвредными для живого организма. Одним из путей решения проблемы является заключение наночастиц в биосовместимые гели, однако при этом возникают новые сложности: размеры частиц геля не должны превышать 200 нм (таков верхний порог для неспецифического эндоцитоза частиц клетками), плюс необходимо обеспечить попадание наночастиц в этот гель (и обычно эффективность включения не превышает 50%).
Группа ученых из Германии и Канады предлагает использовать для решения этих проблем наночастицы с активными группами на поверхности. Такие частицы являются зародышами для формирования частиц микрогеля и поэтому автоматически оказываются заключенными внутри.
Свои эксперименты исследователи проводили на частицах LaF3:Eu диаметром 4 нм. На поверхности этих частиц было два типа лигандов, один из которых имел двойную связь (рисунок 1). Эти наночастицы добавляли к раствору, содержащему мономеры будущего геля: N-винилкапролактам (VCL) и ацетоацетоксиэтил метакрилат (AAEM), – а также инициатор полимеризации AMPA и N,N’-метиленбисакриламид в качестве кросслинкера. Полимеризацию проводили при 70°С в атмосфере азота.
В результате образовались частицы диаметром 100 нм, которые содержали 6,1 вес.% исходных наночастиц (рисунок 2). Несвязанных с гелем частиц LaF3:Eu вообще не было обнаружено. Полученные наногели (таким словом исследователи предлагают называть микрогели с размером частиц порядка 100 нм или меньше) были стабильны в воде, фосфатном буфере, 10% растворе сыворотки – это стандартные компоненты сред для выращивания культур клеток млекопитающих. Накопление частиц изучали на клетках лейкемии человека (рисунок 3). Чтобы понять, связано ли это накопление с активным эндоцитозом, ученые добавили токсин цитохалазин B, разрушив у клеток сеть микрофиламентов. Считается, что эта сеть необходима для активного поглощения клетками веществ извне. Оказалось, что после добавления токсина накопление наночастиц снизилось, что дает исследователям повод считать, что наночастицы не просто адсорбируются на поверхности, а действительно попадают внутрь клеток путем активного эндоцитоза. Цитотоксичность полученного наногеля низка даже при высоких концентрациях геля в питательной среде.
Таким образом, был предложен простой метод приготовления стабильных наногелей, которые легко накапливаются в живых клетках и могут быть наполнены практически любыми наночастицами. Работа «Biocompatible Hybrid Nanogels» опубликована в Small.
Группа ученых из Германии и Канады предлагает использовать для решения этих проблем наночастицы с активными группами на поверхности. Такие частицы являются зародышами для формирования частиц микрогеля и поэтому автоматически оказываются заключенными внутри.
Свои эксперименты исследователи проводили на частицах LaF3:Eu диаметром 4 нм. На поверхности этих частиц было два типа лигандов, один из которых имел двойную связь (рисунок 1). Эти наночастицы добавляли к раствору, содержащему мономеры будущего геля: N-винилкапролактам (VCL) и ацетоацетоксиэтил метакрилат (AAEM), – а также инициатор полимеризации AMPA и N,N’-метиленбисакриламид в качестве кросслинкера. Полимеризацию проводили при 70°С в атмосфере азота.
В результате образовались частицы диаметром 100 нм, которые содержали 6,1 вес.% исходных наночастиц (рисунок 2). Несвязанных с гелем частиц LaF3:Eu вообще не было обнаружено. Полученные наногели (таким словом исследователи предлагают называть микрогели с размером частиц порядка 100 нм или меньше) были стабильны в воде, фосфатном буфере, 10% растворе сыворотки – это стандартные компоненты сред для выращивания культур клеток млекопитающих. Накопление частиц изучали на клетках лейкемии человека (рисунок 3). Чтобы понять, связано ли это накопление с активным эндоцитозом, ученые добавили токсин цитохалазин B, разрушив у клеток сеть микрофиламентов. Считается, что эта сеть необходима для активного поглощения клетками веществ извне. Оказалось, что после добавления токсина накопление наночастиц снизилось, что дает исследователям повод считать, что наночастицы не просто адсорбируются на поверхности, а действительно попадают внутрь клеток путем активного эндоцитоза. Цитотоксичность полученного наногеля низка даже при высоких концентрациях геля в питательной среде.
Таким образом, был предложен простой метод приготовления стабильных наногелей, которые легко накапливаются в живых клетках и могут быть наполнены практически любыми наночастицами. Работа «Biocompatible Hybrid Nanogels» опубликована в Small.
век живи, как говорится, век учись 
