Нанотехнологии помогут ускорить процесс тестирования лекарств

10.01.201211450
Оценка эффективности новых лекарственных препаратов будет проходить быстрее благодаря новому методу с использованием квантовых точек, разработанному учеными из Университета Центральной Флориды (University of Central Florida, США).

В настоящее время тестирование некоторых лекарственных препаратов может длиться десятилетиями, однако ученые из Университета Центральной Флориды под руководством доцента Сводешмукул Сантра (Swadeshmukul Santra) создали новый метод, который позволит ускорить процесс тестирования. Метод основан на использовании электронного зонда c квантовыми точками (Qdots), «возгорающимися» при взаимодействии переносимого ими лекарственного препарата с раковыми клетками. Результаты исследования были опубликованы в журнале Biomaterials.

Поскольку под воздействием специального освещения или при использовании магнитно-резонансных методов исследования зонд излучает красноватый свет (благодаря своим оптическим и магнитным компонентам), исследователь с помощью микроскопа может увидеть зону, в которую было доставлено лекарственное вещество, и определить его количество.

При необходимости проведения длительных испытаний препарата можно многократно делать снимки изучаемой области без потери силы оптического или магнитно-резонансного сигнала, получаемого от зонда. Ученые также смогут измерить размер опухоли и оценить количество «разгоревшихся» раковых клеток в опухолевой ткани как до начала лечения, так и во время его проведения.

С помощью нового метода можно определить, оказывает ли препарат лечебное действие в нужной области. Метод намного проще в исполнении, чем традиционный способ определения эффективности противоопухолевых препаратов, заключающийся в удалении опухолевой ткани у модельного организма и определении ее веса в процессе лечения через установленные временные интервалы.

«Многие ученые, работающие в области оценки эффективности противоопухолевых препаратов, в течение долгих лет изучали возможность применения метода регистрации квантовых точек, - говорит Сантра. - Теперь мы смогли применить этот метод на живой клетке».

По словам руководителя Центра Нанотехнологий при Университете Центральной Флориды (UCF's NanoScience Technology Center) Сьюдиптала Сила (Sudiptal Seal), результаты, полученные научной группой Сантра, очень значимы. «Это прорыв в области исследования квантовых точек. Новый диагностический метод, несомненно, повлияет на исследования в области наномедицины», - говорит Сил.

При создании зонда научная группа Сантра использовала квантовые точки, обладающие свойством полупроводника. Благодаря своему небольшому размеру и структуре, напоминающей кристалл, эти квантовые точки способны проявлять уникальные оптические и электронные свойства при возбуждении светом определенной длины волны. Эти свойства превращают квантовые точки в идеальные объекты для получения постоянного и четкого изображения под воздействием специфичного освещения.

В исследовании были использованы наночастицы с суперпарамагнетическим ядром из оксида железа, дополненные сателлитными квантовыми точками из CdS:Mn/ZnS, несущими противораковый агент – ингибитор STAT3. Оптический сигнал «включался» при взаимодействии зонда с раковыми клетками.

По словам Сантра, разработанный ими метод вскоре может быть применен для тестирования лекарственных препаратов, в частности, применяемых в области онкологии.



Сантра и его сотрудники при создании нового зонда использовали квантовые точки, обладающие свойством полупроводника (фото: Image courtesy of University of Central Florida)

Исследование было профинансировано Национальным Фондом Науки (National Science Foundation) и Национальными Институтами Здоровья США (National Institutes of Health).

По материалам University of Central Florida

Оригинальная статья:
Rajendra N. Mitra, Mona Doshi, Xiaolei Zhang, Jessica C. Tyus, Niclas Bengtsson, Steven Fletcher, Brent D.G. Page, James Turkson, Andre J. Gesquiere, Patrick T. Gunning, Glenn A. Walter, Swadeshmukul Santra. An activatable multimodal/multifunctional nanoprobe for direct imaging of intracellular drug delivery. Biomaterials, 2012; 33 (5): 1500 DOI: 10.1016/j.biomaterials.2011.10.068

Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей