Nanotechnolodzy coraz częściej udowadniają swymi odkryciami tezę, iż tradycyjne metody dostarczania leków np. pastylki czy zastrzyki, niebawem przejdą do historii. Przykładem nowo opracowanej technologii, która może zdetronizować tabletki oraz zrewolucjonizować medycynę, jest technologia opracowana przez międzynarodowy zespół naukowców, łączący badaczy z McMaster University (Kanada), University of Zaragoza (Hiszpania), Massachusetts Institute of Technology oraz Harvard Medical School (USA).

Naukowcy wykorzystali nanocząstki, czyli drobinki o wielkości miliardowej części metra, do stworzenia membran zawierających miniaturowe zaworki, które w ściśle określonych warunkach otwierają się, umożliwiając wydostanie się na zewnątrz substancji chemicznej, np. leku, zmagazynowanej w środku kapsułki utworzonej z takiej membrany.

Kapsułki zbudowane są z membran celulozowych - etylowanej celulozy, wewnątrz struktury której zawarte są magnetyczne nanocząski. Celulozowa membrana - niczym błona komórkowa żywych komórek - poprzetykana jest nanozaworkami, czyli elementami zbudowanymi z polimerowego hydrożelu PNIPAM, ang. poly(N-isopropylacrylamide, który pełni funkcję nanozatyczki zaworu. PNIPAM w zależności od temperatury otoczenia kurczy się lub pęcznieje, ograniczając możliwość wydostania się na zewnątrz membrany związków chemicznych zmagazynowanych wewnątrz kapsułki.

Włączenie zmiennego pola magnetycznego w otoczeniu kapsułki wywołuje ruch nanomagnesów (nanocząstek magnetycznych, które zawarte są w celulozowej membranie) i wydzielanie ciepła, co w efekcie zmienia lokalnie warunki termiczne, powodując iż hydrożel zamykający nanozaworki kurczy się. W tych warunkach zawartość kapsułki może swobodnie wydostać się na zewnątrz miniaturowego magazynu. Po wyłączeniu pola magnetycznego, hydrożel ponownie pęcznieje, zamykając szczelnie nanozawór. Powtarzając cykl wielokrotnie można partiami, w ściśle określonym odstępie czasu, wydzielać dawkę substancji chemicznej - leku.

W testach laboratoryjnych, naukowcy wykazali brak toksyczności nowego nanomateriału w stosunku do żywych komórek zwierzęcych, co pozwala sądzić, iż technologia ta może z powodzeniem być w przyszłości stosowana również u ludzi, np. jako nowy sposób regularnego wprowadzania do organizmu środków znieczulających. KLG

PAP - Nauka w Polsce

tot/ bsz