Исследователи из Университета Питтсбурга сделали шаг к этой реальности, создав микрочастицы из шелка и железа (SIMP), которые работают как крошечные магнитные курьеры.

Команда под руководством Андэ Марини, Дэвида Ворпа и Джастина Вайнбаума разработала частицы, способные доставлять лекарства точно к опухолям, аневризмам или другим проблемным зонам.

Работа опубликована в ACS Applied Materials & Interfaces.

Изначально ученые хотели улучшить лечение аневризмы брюшной аорты — опасного состояния, которое ежегодно уносит около 10 000 жизней.

Аневризма брюшной аорты — это опасное расширение самого крупного сосуда в брюшной полости, которое может незаметно прогрессировать и привести к разрыву с летальным кровотечением. Чаще возникает у мужчин старше 60 лет с атеросклерозом или гипертонией. Протекает бессимптомно, но при больших размерах вызывает пульсацию в животе, боли в спине или пояснице. Диагностируют с помощью УЗИ или КТ, лечение — хирургическое (стентирование или протезирование). При раннем обнаружении возможно наблюдение и медикаментозный контроль.

Если доставлять лечебные вещества (например, внеклеточные везикулы) на ранней стадии, можно избежать сложных операций.

Как это работает

• Частицы сделаны из шелка (биоразлагаемого и безопасного материала) и магнитных наночастиц железа.
• Их можно направлять магнитом снаружи тела, словно дистанционно управляемый грузовик с лекарством.
• В будущем на них можно «нагружать» не только препараты, но и регенеративные молекулы для восстановления тканей.

Профессор Мостафа Бедеви, помогавший создавать наночастицы, сравнивает их с буксиром:

Железо — это крюк, который цепляет груз, а шелк — кузов, куда его можно положить.

Сейчас команда тестирует, какие именно вещества лучше всего подойдут для доставки.

Это могут быть:

• противоопухолевые препараты (чтобы уменьшить побочные эффекты химиотерапии),
• белки для восстановления сосудов,
• или даже генетические материалы для точечной терапии.

Мы создали пустую «машину», которую можно двигать магнитом, — говорит Марини.

Теперь осталось решить, какой груз в нее загрузить.

Это исследование может изменить принципы лечения многих болезней:

• Точность. Сейчас лекарства распространяются по всему организму, вызывая побочные эффекты. Магнитная доставка уменьшит вред для здоровых тканей.
• Раннее вмешательство. Например, аневризмы часто обнаруживают поздно, когда нужна операция. Если лечить их на ранней стадии, можно спасти тысячи жизней.
• Гибкость. Технология подойдет не только для сосудов, но и для опухолей, воспалений, даже нейродегенеративных заболеваний.

Главный плюс — метод минимально инвазивен. Вместо скальпеля — инъекция и магнит.

Ранее ученые оценили токсичность наночастиц при попадании в организм.