Ученые разрабатывают новые материалы для адресной доставки лекарств

Ученые разрабатывают новые материалы для адресной доставки лекарств

13 апреля 2020
Ученые Уральского федерального университета работают над проектом по адресной доставке лекарств для диагностики и лечения злокачественных опухолей. Чтобы сделать этот процесс более эффективным, планируется разработать новые люминесцентные молекулярные курьеры и органические флуоресцентные наноразмерные частицы. Проект поддержан Российским научным фондом, который выделил трехлетний грант в размере от 4 до 6 млн рублей в год.

    «Флуоресценция — это поглощение кванта света веществом с последующим излучением другого кванта, который имеет свойства, отличные от исходного. Это завораживающее явление, с которым мы столкнулись в своих исследованиях, — говорит руководитель проекта, профессор УрФУ Наталия Бельская. — Мы активно изучаем физику этого явления, осваиваем методы его исследования и перспективы использования. А вещества, обладающие такими уникальными фотофизическими свойствами, представляют большой интерес благодаря широкому спектру применений, например, в качестве биомолекулярных меток или зондов для исследований в биологии, медицинской диагностике. Кроме того, это важный компонент современных методик лечения социально значимых заболеваний, к которым, в первую очередь, относятся злокачественные опухоли».

Фотоактивные вещества необходимы и для развития органической фотоники, создания люминесцентных (светодиоды и дисплеи, люминесцентный качественный и количественный анализ, люминесцентные зонды и метки) и фотовольтаических устройств (фотодетекторы, цветосенсибилизированные солнечные батареи) — все эти технические направления использования флуорофоров настоятельно диктуют необходимость поиска и исследования новых веществ, обладающих специфическими оптическими свойствами.

    «Направленная доставка активного вещества — это может быть лекарственное средство, природные вещества, молекула-репортер — предполагает точечную доставку биомолекулы, диагностической молекулы или сенсора и высвобождение его из этой комплексной системы в строго определенное время, подходящее для исследования биологической системы или лечения патологий в медицине, — отмечает Наталия Бельская. — А световое излучение является одним из привлекательных внешних воздействий (стимулов), который инициирует процесс высвобождения биомолекулы или лекарства. Почему именно свет? Потому что он не инвазивен, его воздействие можно осуществить с высокой пространственной и временной точностью, его действие легко воспроизводится с помощью различных устройств, его интенсивность можно легко контролировать».

Наибольшую проблему в настоящее время при осуществлении такой адресной фотодоставки представляет выбор соединения-фототриггера (флуорофора) и процесс высвобождения лекарственной или диагностической молекулы из фотокурьера с помощью дистанционного фотооблучения. Особенностью предстоящих исследований является использование оригинальных эффективных флуорофоров, синтезированных на протяжении последних лет в лаборатории вуза. Фотофизические свойства этих органических флуорофоров, а для некоторых из них и поведение в биологических средах (цитотоксичность, проникновение в клетку и клеточные органеллы, возможность использования в проточной цитометрии), уже изучены.

    «Мы думаем, что впереди у нас актуальное и очень интересное исследование, которое позволит получить новые сложные органические гибридные системы с уникальными фотофизическими свойствами, изучить возможность появления и особенности проявления оптических феноменов для различных органических структур, определить особенности поведения этих молекул в биологических средах, их физико-химические свойства. А самое главное — оно открывает путь к таким важнейшим в наше время направлениям развития медицины, какими являются персонифицированная медицина и создание умных лекарств», — уверена Наталия Бельская.

УрФУ — один из ведущих университетов России, участник проекта 5-100, расположен в Екатеринбурге — столице Всемирных студенческих игр 2023 года. Вуз выступает инициатором создания и выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (НОЦ), который призван решить задачи национального проекта «Наука».
Короткая ссылка на новость: https://a-economics.ru/~crK1S