Растворимый пластырь вылечил меланому у мышей

Hyungjun Kim et al. / ACS Nano, 2020
Ученые создали водорастворимый пластырь с кремниевыми наноиглами, содержащими противораковое средство. Пленка из поливинилового спирта за минуты растворялась при действии натрий-фосфатного буферного раствора, оставив в теле испытуемых мышей массив из кремниевых наноигл, которые высвобождали заданные порции химиотерапевтического средства доксорубицина при растворении в тканях. Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Nano.
Основной причиной развития меланомы является облучение ультрафиолетом как от Солнца, так и от искусственных источников света (например, в соляриях). Часто для лечения рака требуется повторная химиотерапия, что увеличивает риск отравления токсичными лекарствами и возникновения побочных эффектов. Недавно предложенные наноразмерные иглы из пористого кремния могут обеспечить внутритканевый ввод лекарственных средств минимально инвазивным способом и контролируемой подачей медикамента за счет прогнозируемого разрушения нитей при взаимодействии с тканевыми жидкостями. Сам кремний и продукты гидролиза не раз доказывали свою безопасность. Тем не менее, гибкие полимерные пластыри с нанонитями могут приносить дискомфорт пациенту из-за деформаций тканей при движении, поэтому важно тщательно протестировать этот метод.
Хен Чжун Ким (Hyungjun Kim) с коллегами из университета Пердью создали и протестировали на грызунах пластырь из растворимого в соленой воде полимера с наноиглами из пористого кремния, которые содержали лекарственные молекулы. Для этого они вырастили кремниевые иглы, отделили их от пластины и прикрепили их к тонкой пленке из поливинилового спирта размером в один квадратный сантиметр. Для образования ковалентных связей кремниевых игл с лекарством химиотерапии доксорубицином использовали 3-триэтоксисилилпропил сукциновый ангидрид в качестве кросс-линкера, соединившего лекарственные молекулы с поверхностью кремниевых игл. Для отслеживания растворения нитей в тканях, исследователи прикрепили к ним флуоресцентные метки.
Кинетика растворения кремния в биологических жидкостях зависела от рН, температуры и ионной силы раствора, а также от заданной площади поверхности пористых игл. При снижении кислотности среды скорость растворения оказывалась выше, но затем со временем снижалась в зависимости от концентрации образующихся в результате гидролиза кремния веществ.
По словам авторов, их исследование показало, что такой подход может быть полезен в предотвращении рецидива остаточной меланомы после операции. Также, они утверждают, что работа предоставляет техническую основу для разработки подходов к лечению меланомы глаза.
В исследовании меланомы используют различные математические модели. В декабре 2017 года математики создали точную модель роста меланомы. А в прошлом году физики учли гидродинамические эффекты и воспроизвели узоры опухоли на разных типах кожи.
Важным в терапии рака является секвенирование. О том, как расшифровка ДНК помогает лечить рак, читайте в нашем материале «С индивидуальным наведением».
Алина Кротова