Ученые Томского политехнического университета представили инновационную разработку в области нейромедицины — наноактуаторы для транспортировки лекарств. Как уточнили в Минобрнауки РФ, эти частицы функционируют как микроскопические стимуляторы, активируемые дистанционно с помощью слабого магнитного поля. Ключевое преимущество технологии — возможность использовать интраназальный путь введения, то есть через носовую полость, что открывает прямой доступ к мозгу через обонятельные рецепторы, минуя кровеносную систему и непреодолимый для многих препаратов гематоэнцефалический барьер.
Созданные наноактуаторы имеют структуру «ядро-оболочка». Их ядро состоит из феррита марганца, а оболочка — из сегнетоэлектрического пероксида толщиной всего несколько нанометров. Такой дизайн обеспечивает сильный магнитоэлектрический отклик. При воздействии внешнего магнитного поля частицы преобразуют электромагнитные импульсы в химические сигналы, что активирует внутриклеточные процессы в нейронах и ускоряет транспортировку терапевтических молекул.
В отличие от других методов предложенный нами подход позволяет быстро, безопасно и с использованием исключительно биосовместимых компонентов синтезировать наночастицы с тонкой оболочкой и высоким магнитоэлектрическим откликом. Но главное — весь процесс синтеза проходит без использования дополнительной высокотемпературной обработки — отжига. Это позволяет минимизировать образование крупных частиц, что затрудняло бы их дальнейшее направленное движение.
Экспериментальная часть работы включала комплексные исследования in vitro, ex vivo на срезах мозга мышей и in vivo на живых организмах. Специалисты отслеживали движение наночастиц с помощью флуоресцентной микроскопии и магнитно-резонансной томографии. Результаты подтвердили, что наноактуаторы эффективно поглощаются нейронами и под управлением магнитного поля доставляют препараты в заданные участки мозга, не нарушая при этом функции эпителиального барьера. Это обеспечивает высокую локализацию воздействия и позволяет снизить дозировки лекарств, уменьшив риск системных побочных эффектов.
Разработка томских политехников и их коллег открывает новые перспективы для лечения тяжелых заболеваний центральной нервной системы, включая болезни Альцгеймера и Паркинсона, а также опухоли головного мозга. Технология предлагает неинвазивный, управляемый и высокоэффективный способ доставки биомолекул, что является значительным шагом вперед в современной нейрофармакологии. Исследование поддержано грантами Минобрнауки России и Российского научного фонда, а его результаты опубликованы в международном журнале Journal of Controlled Release. В работе приняли участие научные коллективы из ведущих институтов России, Португалии и Китая.
Ранее Наука Mail рассказывала, что ультразвук поможет использовать микропузырьки для терапии.
