Международная группа ученых создала биосовместимый сольватохромный металлоорганический каркас.
Разработка быстродействующих, долговечных и совместимых с организмом пористых структур для многократного визуального определения химических веществ всё ещё представляет собой трудную задачу. Новые данные, полученные группой, будут существенным вкладом в развитие персонализированной медицины России и напрямую связаны с технологиями продления и улучшения качества жизни. Высокий спрос на новые подходы и технологии доставки лекарств очевиден из-за большой потребности в соответствующих методах лечения в России и других странах.
Металлоорганические каркасы — новый класс химических соединений, где металлы и органические молекулы образуют единую кристаллическую структуру. Ученые и инженеры заинтересованы в этих структурах из-за их возможностей.
Каркасы могут поглощать другие вещества благодаря большому количеству пор. Например, их можно использовать в передовой биомедицине для доставки генов в клетки с разными целями. Это может быть изменение судьбы стволовой клетки или активация программы гибели определенных типов клеток, например, раковых.
Важным фактором для биомедицинского применения является возможность адресной доставки лекарств в органы с помощью металлоорганических каркасов. При внедрении этих интеллектуальных систем возникают трудности: токсичность материалов и проблема эффективности загрузки.
Учёные и практики из ведущих российских университетов Санкт-Петербурга и Москвы совместно с Национальным медицинским исследовательским центром имени В.А. Алмазова и Университетом Лотарингии (Нанси, Франция) провели междисциплинарное международное исследование.
Впервые синтезирован и проверен на моделях — рыбках зебрадании металлоорганический каркас на основе кобальта. Danio rerioВ Национальном научном центре морской биологии имени А.В. Жирмунского ДВО РАН.
В работе были проверены физико-химические свойства. Несмотря на то, что кобальтовый компонент обычно токсичен, исследователи доказали высокую биосовместимость с моделями данио. Для этого научный коллектив из Лаборатории биофизики клетки ННЦМБ ДВО РАН провел биотестирование на модельных объектах Danio rerio, используемых во многих направлениях доклинических исследований лекарств. Результаты показали отсутствие токсичности синтезированных материалов для рыб и клеток человеческой глиобластомы. Эти материалы можно использовать для доставки биомолекул и лекарственных препаратов. Авторы подчеркивают, что биосовместимые интеллектуальные гибридные материалы могут стать удобными инструментами для доставки лекарства или генетического материала в определенные клетки.
Выводы работы ученых из разных стран. опубликованыВ журнале Materials Horizons (IF 14.3; Q1) опубликованы результаты, которые существенно продвинут персонализированную медицину России и позволят улучшить продолжительность и качество жизни. Разработанный МОК может служить долговечным и биосовместимым датчиком влажности для хранения чувствительных к воде товаров и химикатов. «Показано многократное использование этого МОК с помощью дистанционного лазерного нагрева, превращающего его в более экологичный функциональный материал», – сказал Вячеслав Дячук, ведущий научный сотрудник ННЦМБ ДВО РАН, один из авторов исследования.
Работу поддержал грант Российского научного фонда № 22-14-00245.
Источник информации и фото: ННЦМБ ДВО РАН