Лекарство будущего: разовый прием – действие на месяц

Лекарство будущего: разовый прием – действие на месяц

Немецкие ученые решили проблему приверженности медикаментозной терапии при помощи новой технологии, основанной на взаимодействии особого гидрогеля и искусственной ДНК.

Исследователи из Мюнхенского технического университета (TUM) продемонстрировали прототип препарата, способного последовательно высвобождать три активных ингредиента в разное (заданное) время и в определенной последовательности.

Чтобы воплотить свою идею на практике, авторы использовали наночастицы серебра, оксида железа и золота, включенные в гидрогель. Эти частицы движутся внутри геля почти так же, как и частицы, используемые для транспортировки реальных активных ингредиентов, но являются более легкими и дешевыми в изготовлении.

Все частицы были связаны между собой двумя фрагментами ДНК, разработанными немецкими специалистами при помощи специального программного обеспечения. На каждом этапе использовался триггер, который разрушал ДНК и тем самым инициировал высвобождение необходимого элемента.

ДНК – как известно, носитель генетической информации. Однако ученые часто используют другое ее свойство: способность комбинироваться с большой точностью как с точки зрения типов связей, так и их прочности. В результате такой комбинации получаются большие кластеры частиц, которые не могут двигаться в гидрогеле. Однако при добавлении физиологического раствора наночастицы серебра начинают первыми отделяться от искусственной ДНК. Это позволяет им начать двигаться в геле, дрейфуя к поверхности, где они могли высвободиться.

Физиологический раствор никак не влияет на другие частицы: они остаются прикрепленными к фрагментам искусственной ДНК, ожидая своего часа.

Первое действие запускает последующие два: процесс разрушения структур ДНК, удерживавших наночастицы серебра, провоцирует деградацию фрагментов ДНК, которые контролируют наночастицы оксида железа. И, наконец, частицы золота могут быть освобождены только после того, как фрагменты ДНК, содержащие частицы железа, разрушены. Спектроскопия помогала отследить высвобождение частиц из геля и показала, что эксперимент удался.

По мнению разработчиков, новый метод избавит людей от необходимости постоянно отслеживать время для приема лекарств. Этот принцип может лечь в основу производства кремов или таблеток, содержащих сразу несколько активных ингредиентов.

Ранее специалисты уже разрабатывали капсулы с недельной дозой препарата: лекарство высвобождалось из капсулы постепенно в течение семи дней. Тем не менее, такие средства не считались абсолютно надежными.