Исследование: созданы синтетические многофункциональные эритроциты
Разработка и синтез искусственных материалов, которые имитируют структуры, механические свойства и, в конечном итоге, функциональность биологических клеток, остаются актуальным священным граалем материаловедения. В течение многих лет ученые пытались создать искусственную замену эритроцитам, которые переносят кислород в здоровом организме, пластичны, способны проходить через узкие просветы капилляров и циркулировать в сосудах в течение длительного периода времени.
Биотехнологам из Университета Нью-Мексико (Альбукерке, США) и Школы биологии и биологической инженерии Южно-Китайского технологического университета (Гуанчжоу, КНР) удалось создать синтетические многофункциональные эритроциты (rebuilt red blood cells - RRBCs), которые имеют все характеристики естественных клеток, а также обладают дополнительными свойствами и функциями, т.е. они способны транспортировать не только кислород к органам и тканям, но и лекарственные средства. Кроме того, они могут обнаруживать токсины в организме и придавать тканям магнитные свойства. Пока синтетические многофункциональные эритроциты исследованы только на животных, но в целом Работа опубликована в ежемесячном рецензируемом научном журнале Американского химического общества ACS Nano.
Итак, искусственные эритроциты созданы на основе подхода silica cell bioreplication. Проще говоря, создатели покрыли естественные эритроциты слоем кремния. Таким образом, они создали силиконовую форму, на которую наносили электрически заряженные полимерные слои, а позже - удалили кремний. Затем они покрыли белками, типичными для этого типа клеток крови.
Искусственные красные кровяные тельца полностью имитировали широкие свойства нативных эритроцитов: размер, двояковогнутую форму, способность переносить кислород. Они сохраняли свою пластичность и способность проходить через узкие просветы капилляров. Авторы работы попробовали даже придать им дополнительные свойства путем покрытия противораковыми лекарствами, магнитными наночастицами и биосенсорами.
Созданные эритроциты вводились мышам. Находясь в кровотоке более 48 часов, они не вызвали токсических реакций. В целом командой исследователей получен новый класс искусственных гибридных материалов с широким спектром потенциальных применений.
Разработке предстоит пройти большой путь исследований, чтобы показать свою эффективность и безопасность.
Источник: pubs.acs.org.
Фармацевтическое обозрение Казахстана
