Физики Пермского университета создают капсулы для точечной доставки жизненно необходимых лекарств

Студент-физик из Пермского государственного национального исследовательского университета (ПГНИУ) Григорий Рудаков совместно с российскими и американскими коллегами участвует в создании нанооболочек из углерода. Разработка в перспективе поможет значительно снизить негативное воздействие лекарств на организм и улучшить качество их «транспортировки» до конкретного органа.

«Нанооболочка является своеобразным «контейнером», который идеально подходит для помещения в нее других веществ. Ими могут стать, например, молекулы глицина, витамина Е, катехина и т.д., которые впоследствии будут доставляться вместе с нанооболочками в нужный орган. Там они, благодаря своему микроскопическому размеру (около 5 нм), смогут легко проникнуть внутрь клеток и внедрить лекарственное вещество именно в том месте, где это необходимо. В будущем нанооболочки смогут вводить в организм, в частности, при помощи инъекций, а до органа они будут доставляться с помощью магнита. Также их можно использовать в химиотерапии», – рассказывает Григорий Рудаков.

Разработка новой технологии проводится в рамках проекта «Исследование магнитных свойств новых наноматериалов» Международной исследовательской группы на базе научно-исследовательского института «Conn Center for Renewable Energy Research» (г. Луисвилль, США). В нем задействовано несколько поколений научных работников – как опытных экспертов, так и молодых исследователей. Это ученые Пермского университета, Института механики сплошных сред УрО РАН и их американские коллеги.

Сотрудники кафедры твердого тела и кафедры теоретической физики физического факультета ПГНИУ занимаются теоретической и экспериментальной обработкой данных, полученных в НИИ г. Луисвилля, что в дальнейшем поможет более подробно изучить физические свойства нанооболочек.

Первые образцы нанооболочек были созданы японскими учеными в 1994 году. Уникальность нынешней разработки в том, что их получили методом отжига цитрата, образованного при реакции с катализатором в азотной атмосфере. Как отмечают ученые, такой способ их получения будет более быстрым и менее энергозатратным.

По мнению разработчиков, нанооболочки могут найти перспективное применение не только в медицине, но и в фундаментальных исследованиях наноматериалов в технике – в частности, для защитного покрытия материалов, нанооптических магнитных девайсов, а также суперконденсаторов и хранилищ водорода.

Технология состоит из нескольких этапов. На первом этапе ученые смешивают компоненты в воде до полного растворения, а затем выпаривают ее. После этого они получают соединения с избыточным содержанием углерода, водорода, кислорода и катализатора. Их отжигают при высоких температурах в атмосфере азота и исследуют с помощью сканирующего микроскопа. После химического взаимодействия оставшиеся элементы становятся основой нанооболочек. На конечном этапе ученые очищают образцы от катализатора.