Группа ученых из Школы инженерии Тандона при Нью-Йоркском университете (США) создала первую биосовместимую систему доставки лекарств на основе белков, которая настолько прочная, что может жить в организме более двух недель и способна обеспечить устойчивое высвобождение лекарств. Этот гидрогель – важный шаг для будущего доставки лекарств, тканевой инженерии и регенеративной медицины, сообщается на сайте Школы инженерии Тандона.
Иллюстрация того, как сконструированный протеин Q самоорганизуется, образуя гидрогели на основе волокон при низкой температуре. Эти гидрогели имеют пористую микроструктуру, что позволяет использовать их для доставки лекарств.
© NYU Tandon
Гидрогели представляют собой трехмерные полимерные сети, которые из раствора превращаются в гель в ответ на физические или химические воздействия – например, на температуру или кислую среду. В эти полимерные матрицы, как в капсулу, можно помещать грузы, такие как небольшие молекулы. Новый гидрогель состоит из одного белкового домена (участка полипептидной цепи белка) и переходит из раствора в гель при низких температурах. Он проявляет многие из тех же свойств, что и синтетический гидрогель. Его главное преимущество – биосовместимость, поэтому его лучше использовать в биомедицине.
В своем эксперименте ученые поместили в гидрогель молекулу куркумина. Они обнаружили, что гидрогель стабилизируется за счет молекулярного переплетения белковых нановолокон, создавая пористую матрицу, способную связывать небольшую молекулу, которая боится воды. Вместе с этой молекулой запутанность волокон повышается, что обеспечивает механическую целостность и термостабильность гидрогеля. Благодаря этому гидрогель, попадая в организм человека, разрушается медленнее, а лекарство высвобождается дольше.
В дальнейшем исследователи попытаются разработать гидрогели белка, которые смогут реагировать на определенные температуры для различных применений доставки лекарств.
Статья опубликована в журнале Biomacromolecules
Источник: scientificrussia.ru
