Американские ученые разработали синтетические красные кровяные тельца, которые имитируют свойства настоящих эритроцитов: инертность, гибкость и способность транспортировать кислород. Искусственные клетки могут быть использованы для доставки препаратов и диагностических средств в организме. Уже разрабатывались синтетические носители для транспорта препаратов в организме, но они не соответствуют сложности биологических материалов так, как эритроциты.
Эритроциты являются наиболее часто обновляющимся типом клеток в крови человека, и они узкоспециализированы: имеют уникальную форму, размеры и состав, механическую гибкость. Эти свойства оптимизируют их к "чрезвычайной биологической активности".
Главная функция эритроцитов - переносить кислород. Исследователи сообщили, что новые синтетические эритроциты способны очень хорошо выполнять эту функцию, сохранив на 90% свою кислород-связывающую способность по истечении недели.
Тем не менее, синтетические эритроциты также "способны эффективно и с контролируемым высвобождением переносить лекарственные препараты, легко распределяющиеся контрастные средства для более широкой диагностической визуализации".
Соавтор д-р Самир Митрагорти, профессор в области химической инженерии в UCSB и руководитель исследовательской группы, работающей над синтетическими материалами, доставляющими препараты, сообщил, что:
"Возможность создания гибких биоподобных носителей для терапевтических и диагностических средств открывает целый новый мир перспектив в доставке препаратов и др".
"Кроме того, в дальнейшем мы можем разрабатывать синтетические эритроциты, переносящие дополнительные терапевтические агенты, как инкапсулированные внутрь клетки, так и находящиеся на ее поверхности", добавил он.
Митраготри и его коллеги синтезировали частицы путем нанесения полимера на крошечные двояковогнутые пластинки; затем они покрывали их девятью слоями гемоглобина и других белков. Затем пластинки удалялись и оставались частицы того же размера (около 5 мкм в диаметре), той же формы и обладающие гибкостью, способные переносить столько же кислорода, сколько настоящие эритроциты.
Именно гибкость синтетических эритроцитов отличает их от других биоматериалов-переносчиков на полимерной основе. Гибкость позволяет им проходить через каналы меньшего диаметра, растягиваться под силой потока, и снова становиться дисковидными.
Исследователи утверждают, что методы, которые они используют, чтобы синтезировать эритроциты, также могут быть использованы в разработке частиц, имитирующих форму и функции нездоровых клеток (вследствие наследственных нарушений). Такими нарушениями являются серповидно-клеточная анемия и наследственный овалоцитоз. Создание подобных таким клеткам частиц поможет в понимании этих заболеваний.
Эритроциты являются наиболее часто обновляющимся типом клеток в крови человека, и они узкоспециализированы: имеют уникальную форму, размеры и состав, механическую гибкость. Эти свойства оптимизируют их к "чрезвычайной биологической активности".
Главная функция эритроцитов - переносить кислород. Исследователи сообщили, что новые синтетические эритроциты способны очень хорошо выполнять эту функцию, сохранив на 90% свою кислород-связывающую способность по истечении недели.
Тем не менее, синтетические эритроциты также "способны эффективно и с контролируемым высвобождением переносить лекарственные препараты, легко распределяющиеся контрастные средства для более широкой диагностической визуализации".
Соавтор д-р Самир Митрагорти, профессор в области химической инженерии в UCSB и руководитель исследовательской группы, работающей над синтетическими материалами, доставляющими препараты, сообщил, что:
"Возможность создания гибких биоподобных носителей для терапевтических и диагностических средств открывает целый новый мир перспектив в доставке препаратов и др".
"Кроме того, в дальнейшем мы можем разрабатывать синтетические эритроциты, переносящие дополнительные терапевтические агенты, как инкапсулированные внутрь клетки, так и находящиеся на ее поверхности", добавил он.
Митраготри и его коллеги синтезировали частицы путем нанесения полимера на крошечные двояковогнутые пластинки; затем они покрывали их девятью слоями гемоглобина и других белков. Затем пластинки удалялись и оставались частицы того же размера (около 5 мкм в диаметре), той же формы и обладающие гибкостью, способные переносить столько же кислорода, сколько настоящие эритроциты.
Именно гибкость синтетических эритроцитов отличает их от других биоматериалов-переносчиков на полимерной основе. Гибкость позволяет им проходить через каналы меньшего диаметра, растягиваться под силой потока, и снова становиться дисковидными.
Исследователи утверждают, что методы, которые они используют, чтобы синтезировать эритроциты, также могут быть использованы в разработке частиц, имитирующих форму и функции нездоровых клеток (вследствие наследственных нарушений). Такими нарушениями являются серповидно-клеточная анемия и наследственный овалоцитоз. Создание подобных таким клеткам частиц поможет в понимании этих заболеваний.
