Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. (а) Схема синтеза капсул. Данные TEM полученных капсул (b). Данные SEM для капсул (с). Данные ТЕМ кристаллической решетки наночастицы оксида железа.
Рис.2. (а) Совокупный выход ибупрофена из капсул без оболочки (слева) и с оболочкой (справа) из оксида кремния. (b) Зависимость диаметра капсул от температуры. (с) Совокупный выход ибупрофена для капсул с различным составом сердцевины (при увеличении содержания пироника выход лекарства растет) под воздействием магнитного поля. (d) Данные ТЕМ для капсулы после воздействия магнитного поля (произошло разрушение оболочки).
Рис.3. Изображения колонии клеток в растворе с исследуемыми капсулами, полученные с помощью конфокального микроскопа, после (а) четырех часов; (b) суток. Капсулы изображены зелеными точками. (d) Магнитная томография мозга крысы до введения капсул и после.

Нанокапсулы для дистанционной магнитно –инициируемой доставки лекарств

Ключевые слова:  доставка лекарств

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

28 декабря 2010

Магнитные нанокапсулы со структурой ядро / оболочка давно рассматриваются в качестве носителей лекарств для их адресной доставки. Тайванские ученые вновь предложили один из вариантов создания таких капсул. В качестве сердцевины капсулы они взяли наночастицы оксида железа и термочувствительный блоксополимер плюроник F68, представляющий собой цепочку чередующихся полиэтиленоксида и полипропиленоксида. Роль оболочки играет ультратонкая пленка оксида кремния, регулирующая выход лекарств из капсулы до и после воздействия магнитного поля.

На рисунке 1.а можно видеть схему синтеза. На первом этапе магнитные наночастицы смешивали с гидрофобным лекарством в органическом растворителе для формирования однородной массы. Затем с использованием миниэмульсии, применяя в качестве связующего плюроник и поливиниловый спирт, были получены самоорганизующиеся нанокомпозиты. Благодаря тому, что ПВС и плюроник являются амфифильными, магнитные наночастицы отделились от гидрофобного лекарства в отдельные агломераты. После постепенного испарения органического растворителя произошла инкапсуляция наночастиц и лекарства вследствие возникновения водородных связей и диполь-дипольных взаимодействий между гидроксильными группами ПВС и плюроника и поверхностью оксида железа. После этого полученные нанокомпозиты были покрыты слоем оксида кремния с помощью гидролиза и конденсации тетраэтоксисилана.

В работе варьировали количества ПВС, плюроника и наночастиц, чтобы изучить влияние состава на термочувствительность. По данным TEM (рис. 1.b) капсулы имеют средний диаметр около 76 нм и покрыты оболочкой толщиной около 7 нм. На каждую капсулу приходится 2-5 наночастиц, а полимерная матрица занимает большую часть объема, но предоставляет достаточно места для загрузки лекарств. По данным SEM и TEM зазоров между сердцевиной и оболочкой не наблюдалось. Покрытие из оксида кремния плотное и протяженное. Защитная «скорлупа» достаточно хорошо предотвращает преждевременный выход содержимого капсулы наружу. Только 6% лекарства (в качестве примера взяли ибупрофен) просочилось из оболочки за 48 часов (рис.2.а). Термочувствительность капсул основана на поведении блоксополимера, имеющего критическую температуру мицеллообразования, достижение которой сопровождается резким изменением объема. На рис. 2.b. представлена зависимость объема ядра капсул (без оболочки) от температуры. Видно, что в интервале 45-50°С происходит резкая "усадка" капсул.

При воздействии магнитного поля наночастицы оксида железа нагреваются, и таким образом можно осуществить быстрый выброс лекарств при минимальном воздействии температуры на живые клетки. На четвертой минуте воздействия магнитным полем 2,5 кА/м частотой 50кГц был зарегистрирован большой выброс ибупрофена (рис.2.с). При повышенном содержании пироника резкое увеличение выхода лекарства происходило уже на первой минуте. По данным биологических испытаний капсулы биосовместимы и хорошо осаждаются на клетках (рис.3.а-c). Также их можно использовать в качестве агентов для магнитной томографии (рис.3.d).

Корнейчук Светлана и Захаркина Юлия (ФНМ МГУ) по материалам статьи в статье “Remotely nano-rupturable yolk/shell capsules for magnetically-triggered drug release».


Источник: Оригинал статьи



Комментарии
Владимир Владимирович, 28 декабря 2010 01:43 
ПЭО-ППО-ПЭО - плюроник!
Трусов Л. А., 28 декабря 2010 01:52 
ого, Вы дотуда смогли дочитать
Владимир Владимирович, 28 декабря 2010 01:57 
Я не читал/дочитывал
Мне бросилось в глаза!

P.S. Очень любопытно: откуда взялся "пироник", про который не ведает и Мудрый Гугл?
"При воздействии магнитного поля наночастицы
оксида железа нагреваются...!
- Какого?
Ну да, он и есть.Поправил. У девушек на зачете спрошу, что такое ПИРОНИК
А если Вы спросите у Мудрого Гугла про ПВА - получите поливинилацетат. Поливиниловый спирт вообще-то ПВС (я понимаю откуда ПВА, калька с "polyvinyl alcohol")
Виноват не МГ (мудрый Гуггль), а ГР (глупый редактор). А девушки теперь экзамен автоматом не получат. ПВА на ПВС тоже поправил.
Владимир Владимирович, 28 декабря 2010 17:17 
Ой как сурово, и субъективно

Для пущей строгой справедливости, осмелюсь предложить вопрос: каковы движущие (молекулярные) силы самосборки блоксополимеров ПЭО-ППО-ПЭО, и что происходит в системе при увеличении температуры?
Это я и пытался устно у девушек выяснить, когда они небольшой доклад по статье делали. Особенно меня мучал вопрос про мицеллообразование (которое может произойти, но они не пояснили, как это скажется). Я разочарован в целом обычными студентами.
Владимир Владимирович, 28 декабря 2010 18:22 
Экстремируя грустные разноплановые мысли - они вырастут и станут преподавателями...
Юный максималист, 02 января 2011 14:48 
Плюроник F68 в воде мицелл не образует. Читайте
учебник коллоидной химии. ГЛБ не хватает.
Потому что неионогенный он.
А Ваша разочарованность в "обычных студентах"
связана с отсутствием у них дара отвечать на
вопросы в тех областях, в которых они не
специалисты?
Плюроник F68 в воде мицелл не образует
Позвольте с Вами не согласиться (см., например)
ККМ зависит от температуры, ионной силы раствора и т.п., но практически все ПАВы образуют мицеллы.

Потому что неионогенный он
Настоятельно рекомендую почитать Шенфельда, особенно со стр.122
Владимир Владимирович, 02 января 2011 19:10 
"Александр Борисович... тактичен."
(распространенное мнение)

Большое спасибо за знание.

ХХХ ХХХ ХХХ
(свои ремарки про ГЛБ, максимализм, итп отфильтровал напрочь)

Юный максималист, 03 января 2011 12:10 
Простите, погорячился.
Не привык к тому, что одномолекулярные
агрегаты тоже могут называть мицеллами.
Просто замечание ЕАГ, насколько я понял,
относилось к большим по размеру и (вероятно)
анизотропным мицеллам, а именно у F68 при
комнатной температуре их не наблюдается до
ооооочень концентрированных растворов (70%).
Если нет, замечание относится все-таки к
изотропным мицеллам из одной молекулы, то
поясните, пожалуйста, как и на чем это
скажется в данном случае.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Рисовое поле
Рисовое поле

Премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год
Объявлены лауреаты премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год. Премией отмечены 50 работ молодых столичных ученых. Среди лауреатов 12 сотрудников МГУ имени М.В.Ломоносова. Конкурс на получение премий Правительства Москвы молодым ученым проводится с 2013 года. Торжественное награждение победителей состоится 7 февраля 2020 года в Государственном Кремлевском дворце.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Перерождение кремния: от полупроводника к металлу. Морская губка – основа для создания новых наноструктурных композитов. Нитрид-борные аналоги углеродных колец. Лучшие научные сюжеты года по версии APS. Сверхпроводимость ставит новый температурный рекорд. Звук переносит массу? Всяко-разно.

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.