Кітайскія навукоўцы прадставілі «нейтроботов» для дастаўкі лекаў прама ў мозг

Anonim
Кітайскія навукоўцы прадставілі «нейтроботов» для дастаўкі лекаў прама ў мозг 2103_1
Кітайскія навукоўцы прадставілі «нейтроботов» для дастаўкі лекаў прама ў мозг

Захворванні мозгу цяжка паддаюцца лячэнню не толькі таму, што гэта самы складаны орган нашага цела. Ён яшчэ і самы абаронены: нават крывяносныя пасудзіны не звязаныя з тканінамі цэнтральнай нервовай сістэмы, адлучаючыся ад якіх стаялі клеткі гематоэнцефаліческій бар'ера. Пранікальнасць ГЭБ выбарчая: кісларод і пажыўныя рэчывы ён прапускае, але не прапускае таксіны, вірусы і іншыя патэнцыйна небяспечныя агенты. Аднак ён жа не дае дабрацца да мозгу і мноству карысных рэчываў.

Нядзіўна, што навукоўцы розных краін спрабуюць стварыць сродкі пераадолення ГЭБ: напрыклад, полыя наначасціц, якія маглі б пранікаць да клетак мозгу, дастаўляючы лекі ўнутры і вызваляючы яго ўжо на месцы. А каманда Чжигуана У (Zhiguang Wu) з Харбінскага тэхналагічнага універсітэта сабрала для гэтага цэлага микроробота. Пра сваю распрацоўцы яны распавялі ў артыкуле, апублікаванай у часопісе Science Robotics.

Кітайскія навукоўцы прадставілі «нейтроботов» для дастаўкі лекаў прама ў мозг 2103_2
На схеме аўтары паказалі прыладу ў цэлым, а таксама яго рух пад дзеяннем магнітнага поля праз крывяносную сістэму і ГЭБ да пухліны ў мозгу / © Zhang et al., 2021

Навукоўцы назвалі сістэму «нейтроботом», паколькі для зборкі выкарыстоўваюць фрагменты нейтрофілов, імунных клетак крыві. Адбываецца гэта наступным чынам. Спачатку аўтары падрыхтавалі мікраскапічныя і пругкія часціцы «магнітнага наногеля»: іх палімерны каркас, які валодае магнітнымі ўласцівасцямі, можа набіраць даволі колькасці вады разам з патрэбным лекамі. Далей клеткі бактэрый кішачнай палачкі забівалі і «трыбушылі», выдаляючы ўсё лішняе і пакідаючы толькі фрагменты клеткавых мембран. Імі пакрывалі часціцы геля.

На імунітэт бактэрыяльная мембрана дзейнічае «як чырвоная ануча». Таму, калі падрыхтаваныя часціцы змешваліся з нейтрофілов, тыя хутка атакавалі іх і праводзілі фагацытоз, паглынаючы патэнцыйна небяспечны аб'ект. Дзякуючы магнітным уласцівасцям наногеля іх рух можна кантраляваць, уздзейнічаючы вонкавым магнітным полем, каб накіроўваць клеткі ў мозг. Скрозь ГЭБ нейтрофілов здольныя праходзіць лёгка і самастойна, быўшы прыцягнутымі сігналамі запалення ад хворага мозгу. З сабой яны нясуць і карысны лекавы груз.

Працаздольнасць сваіх «нейтроботов» навукоўцы прадэманстравалі не толькі «ў прабірцы», але і на жывых лабараторных мышах - мадэльнай лініі, якая выкарыстоўваецца для даследаванняў глиомы, пухліны мозгу. Наногелевые часціцы загрузілі супрацьракавым прэпаратам паклитакселом, змясцілі ў бактэрыяльныя мембраны і нейтрофілов, а затым ужо гатовых «нейтроботов» инъецировали ў хваставую вену. Неўзабаве было зафіксавана, што тыя сапраўды пераадолелі ГЭБ і даставілі лекі ў тканіны цэнтральнай нервовай сістэмы.

Цяпер аўтары плануюць заняцца дапрацоўкай і удасканаленнем сваёй сістэмы. Перш за ўсё навукоўцаў цікавіць працэс кіравання перасоўваннямі «нейтроботов» і кантроль над іх рухам. Пакуль магнітнае поле ўздзейнічае досыць шырока, скіроўваючы ў патрэбны бок цэлую масу такіх мікраскапічных сістэм і губляючы мноства часціц па дарозе.

Крыніца: Naked Science

Чытаць далей