Ученые воспользовались способностью магнитных наночастиц разогреваться под действием переменного (электро)магнитного поля. К частицам были пришиты одноцепочечные фрагменты ДНК, способные формировать двуцепочечные структуры при добавлении к ним комплементарных фрагментов ДНК. Двуцепочечные ДНК распадаются на одноцепочечные фрагменты при определенной температуре, которая зависит от длины и состава цепей ДНК.
К частицам оксида железа размером 50 нм, покрытых декстраном, были пришиты 30-нуклеотидные молекулы ДНК. Затем ученые создали «модельное лекарство» - флуоресцентную метку с фрагментом ДНК, комплементарным пришитому к наночастицам. Для своих экспериментов ученые взяли «модельные лекарства» с комплементарными участками ДНК разной длины (и, соответственно, разной температурой "плавления"), а также флуоресцентными метками различного цвета.
Наночастицы с прикрепленными к ним «модельными лекарствами» поместили в гель, который послужил «модельной опухолью». Теперь флуоресцентные метки могли оказаться в растворе только в том случае, если нарушалось их связывание с наночастицами.
Сначала ученые провели исследования in vitro. На «модельную опухоль» с наночастицами, содержащими два типа «модельных лекарств», действовали переменным магнитным полем различной мощности: сначала 0,55 кВатт, что приводило к высвобождению только одного красителя; затем – 3 кВатт, и в этом случае в раствор высвобождались уже оба вещества (рисунок 1).
Таким образом, была продемонстрирована возможность контролируемого последовательного высвобождения нескольких лекарств. С точки зрения дальнейших биологических применений важно, что применяемое в данном случае (электро)магнитное поле частотой 400 кГц легко проникает в ткани организма.
Вдохновленные успехом, исследователи перешли к испытаниям in vivo. «Модельная опухоль» вместе с магнитными частицами была имплантирована живым мышкам, на которых затем также подействовали переменным (электро)магнитным полем частотой 400 кГц и мощностью 3 кВатта в течение 5 минут. После этого ученые извлекли ткани, окружающие «модельную опухоль», и посмотрели, произошло ли высвобождение «модельного лекарства». На гистологических препаратах видно окрашивание тканей (рисунок 3).
Понятно, что не очень сложно заменить краситель на реальное лекарство. Авторы исследования также отмечают, что поверхность наночастиц можно дополнительно модифицировать различными "адресными" молекулами.
Хотите прокомментировать?
Кроме того...
Древний скорпион, крупнее человека
Обнаружена гигантская...
Новый тип памяти, работающий путем движения атомов
Американские ученые...
Новая система идентификации личности по отпечаткам пальцев
Команда исследователей из...
