Живі клітини-нейтрофіли заповнили магнітним наногелем з лікуючим засобом всередині: такі гібридні системи легко проникають крізь гематоенцефалічний бар'єр разом зі своїм корисним вантажем, пише Сергій Васильєв, Naked science.
Захворювання мозку важко піддаються лікуванню не тільки тому, що це найскладніший орган нашого тіла. Він ще й найзахищеніший: навіть кровоносні судини не пов'язані з тканинами центральної нервової системи, відділяючись від них клітинами гематоенцефалічного бар'єру. Проникність ГЕБ вибіркова: кисень і поживні речовини він пропускає, але не пропускає токсини, віруси і інші потенційно небезпечні агенти. Однак він же не дає дістатися до мозку і безлічі корисних речовин.
Не дивно, що вчені різних країн намагаються створити засоби подолання гематоенцефалічний бар'єр: наприклад, порожнисті наночастинки, які могли б проникати до клітин мозку, доставляючи ліки всередині і вивільняючи його вже на місці. А команда Чжігуана У (Zhiguang Wu) з Харбіну технологічного університету зібрала для цього цілого микроробота. Про свою розробку вони розповіли в статті, опублікованій в журналі Science Robotics.
Вчені назвали систему «нейтроботом», оскільки для складання використовують фрагменти нейтрофілів, імунних клітин крові. Відбувається це в такий спосіб. Спочатку автори підготували мікроскопічні і пружні частки «магнітного наногелем»: їх полімерний каркас, що володіє магнітними властивостями, може набирати досить кількості води разом з потрібним ліками. Далі клітини бактерій кишкової палички вбивали і «потрошили», видаляючи все зайве і залишаючи лише фрагменти клітинних мембран. Ними покривали частки гелю.
На імунітет бактеріальна мембрана діє «як червона ганчірка». Тому, коли підготовлені частинки змішувалися з нейтрофілами, ті швидко атакували їх і проводили фагоцитоз, поглинаючи потенційно небезпечний об'єкт. Завдяки магнітними властивостями наногелем їх рух можна контролювати, впливаючи зовнішнім магнітним полем, щоб направляти клітини в мозок. Крізь гематоенцефалічний бар'єр нейтрофіли здатні проходити легко і самостійно, будучи залученими сигналами запалення від хворого мозку. З собою вони несуть і корисний лікарський вантаж.
Працездатність своїх «нейтроботов» вчені продемонстрували не тільки «в пробірці», а й на живих лабораторних мишах - модельної лінії, яка використовується для досліджень гліоми, пухлини мозку. Наногелевие частки завантажили протиракову препаратом паклитакселом, помістили в бактеріальні мембрани і нейтрофіли, а потім вже готових «нейтроботов» ін'єктували в хвостову вену. Незабаром було зафіксовано, що ті дійсно подолали гематоенцефалічний бар'єр і доставили ліки в тканини центральної нервової системи.
Тепер автори планують зайнятися доопрацюванням і удосконаленням своєї системи. Перш за все вчених цікавить процес управління переміщеннями «нейтроботов» і контроль над їх рухом. Поки магнітне поле впливає досить широко, направляючи в потрібну сторону цілу масу таких мікроскопічних систем і втрачаючи безліч частинок по дорозі.
