Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре разработали серебряные наночастицы, обладающие рядом уникальных и важных свойств.
Сферические наночастицы серебра заключены в оболочку, покрытую пептидом, который позволяет им выцеливать клетки опухоли. Более того, оболочка является растворимой, и если наночастица не достигает цели, она разлагается и исчезает.
Результаты исследования опубликованы в издании Nature Materials.
Ядро наночастиц использует феномен плазмоники. В плазмонике наноструктурированные металлы, такие как золото и серебро, резонируют со светом и формируют электромагнитное поле у поверхности. Таким образом, флуоресцентные краски становятся в 10 раз более яркими, чем в естественном состоянии, в отсутствии металла. Когда ядро травится, частица вновь становится тусклой.
Ученые также разработали простую технологию травления с помощью биологически совместимых химических веществ, чтобы быстро разложить и удалить серебряные наночастицы за пределами клеток. Этот метод позволяет оставить лишь неповрежденные наночастицы для отображения или количественного определения, демонстрируя целевые клетки.
«Разложение — интересная концепция в области создания препаратов, которые реагируют на определенный стимул», сообщил постдок Гэри Браун. „Также она минимизирует токсичность за пределами цели, разрушая лишние наночастицы, которые затем выводятся через почки“.
Метод удаления наночастиц, не достигших цели – уникален. «Сосредоточившись на частицах, проникших в клетки, мы можем установить целевые клетки и исследовать транспортные пути более подробно», отметил Браун.
Некоторые препараты способны проникать через клеточные мембраны самостоятельно, однако многие, особенно РНК и ДНК-генетические препараты, содержат молекулы, которые мембрана блокирует. Эти препараты поглощаются в процессе эндоцитоза, то есть когда клетка охватывает их.
«Обычно требуется, чтобы наночастица оберегала препарат и проносила его в клетку. Мы исследовали этот процесс в виде эндоцитоза», сказал Браун.
Поскольку наночастица имеет структуру ядра и оболочки, исследователи могут изменять внешнее покрытие и сравнивать эффективность выцеливания и интернализации опухоли. Изменение поверхностного вещества позволяет нацеливать частицу на разные болезни или бактерии за счет использования различных целевых рецепторов. По словам Брауна, это должно привести к способу оптимизации поставки препарата, где ядро является содержащим препарат транспортом.
