Ученые РФ создали "умную" ДНК-наноупаковку для доставки лекарств
Российские исследователи разработали метод управления микроконтейнерами из нитей ДНК с использованием математических моделей. Эти модели позволяют точно предсказывать условия, при которых нанокапсулы открываются или закрываются. В будущем такие устройства могут применяться для целевой доставки лекарств к пораженным органам и в роли биологических датчиков, как сообщается пресс-службой Российского научного фонда (РНФ). Об этом пишет InScience.
По словам доцента СПбГУ Петра Соколова, описанные принципы создания ДНК-переключателей в дальнейшем могут привести к разработке умных лекарств, которые активируются только в кислой среде опухоли, а также биосенсоров с настраиваемой чувствительностью и молекулярных логических устройств. Эти технологии могут быть использованы для создания нанолекарств, реагирующих на важные биологические показатели, такие как уровень глюкозы или билирубина.
Соколов и его коллеги отмечают, что ученые по всему миру активно занимаются созданием наночастиц и полых наноструктур, способных реагировать на изменения кислотности и другие факторы окружающей среды, изменяя свою форму или химические свойства. Это открывает новые возможности для доставки лекарств, а также для создания биосенсоров для диагностики заболеваний.
ДНК-комплексы, состоящие из G-квадруплексов и i-мотивов, считаются перспективными материалами. В нейтральной среде они принимают форму, подобную застегнутой "молнии", а в кислой среде сворачиваются в "бочонки".
Ранее внедрению этой технологии мешало отсутствие точного контроля над процессом. Исследователи из СПбГУ нашли решение, изучив, как длина связывающих нитей и наличие определенных "букв" ДНК влияют на реакцию капсул на изменения в окружающей среде.
На основе полученных данных была создана математическая модель переключения ДНК, и уже разработано 20 наноконтейнеров, реагирующих на различные уровни pH (от 5,2 до 7,4). Это открывает перспективы для создания систем адресной доставки, которые будут высвобождать лекарство именно в нужном органе.
