Ученые из Национального исследовательского технологического университета “МИСиС” (Москва) разработали композитный интеллектуальный материал для высвобождения лекарственных препаратов, контролируемых магнитным полем.Предлагаемый компаунд имеет двухслойную структуру и состоит из железо-родиевого сплава, который охлаждается под действием магнитного поля, и полимерного покрытия. В качестве полимера авторы использовали термочувствительный поли (n-изопропилакриламид): при температурах выше 32°C он нерастворим в воде, а при более низких значениях переходит в гелеобразное состояние.Благодаря тому, что температура перехода между различными состояниями этого полимера близка к температуре человеческого тела, он считается перспективным материалом для тканевой инженерии, регенеративной медицины и доставки лекарств.
Используя лазер, ученые модифицировали поверхность сплава, проделав на его поверхности “отверстия” на равном расстоянии друг от друга, в которые они поместили доксорубицин, противоопухолевое средство, используемое в химиотерапии различных видов рака.Затем было нанесено полимерное покрытие, которое плотно “запечатало” препарат.
Расчеты показали, что воздействия магнитного поля в 1,8 Тесла, доступного в стандартных медицинских томографах, достаточно для охлаждения композита с 37°C — температуры человеческого тела — до 32°C, при которой полимер из твердого превращается в желеобразный и высвобождает “запечатанный” доксорубицин.
Кроме того, ученые экспериментально проверили, как лекарственное средство высвобождается из материала.Для этого образец нагрели до 37°C, после чего активировали магнитное поле в 3 Тесла, что привело к охлаждению системы.С помощью спектроскопии исследователи обнаружили, что это приводит к высвобождению доксорубицина.
В исследовании приняли участие сотрудники Российского федерального исследовательского центра (Махачкала), Всероссийского института теоретической и экспериментальной биофизики (Пущино), Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) и Института радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова. (Москва).