Технология позволит автоматизировать процесс и обеспечить массовое производство магнитных наночастиц
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 22 октября. /ТАСС/. Ученые из Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" и Национального медицинского исследовательского центра им. В. А. Алмазова разработали уникальные реакторы-чипы, которые позволяют синтезировать наночастицы высокого качества для адресной доставки лекарственных препаратов в организм, например, при онкозаболеваниях. Технология также позволит автоматизировать процесс и обеспечить массовое производство магнитных наночастиц для медицины, сообщил ТАСС заведующий научно-исследовательской лабораторией нанотехнологий НМИЦ им. В. А. Алмазова Дмитрий Королев.
"Данный метод позволил нам полностью автоматизировать процесс синтеза магнитных наночастиц. Так, с помощью компьютера можно контролировать водородный показатель, скорость подачи реагентов, температуру и так далее. В случае, если что-то в процессе реакции пойдет не так, устройство об этом оповестит. В частности, можно изготовить сразу несколько чипов и запустить синтез в них одновременно, что способно обеспечить массовое производство данных материалов", - рассказал Королев.
Он пояснил, что наночастицы магнетита (одного из оксидов железа) в медицине доказали свою эффективность в качестве инструмента для адресной доставки лекарственных препаратов непосредственно к пораженным органам и тканям внутри организма. Как правило, частицы синтезируются в объемных реакторах периодического действия - этот метод не позволяет развернуть массовое производство, а сам материал может иметь пониженное качество. Кроме того, данный способ требует постоянного контроля со стороны специалистов.
Ученые из Петербурга разработали альтернативную технологию - в ее основе лежат микрореакторы на базе специально изготовленных микрофлюидных чипов - сетей микроканалов на одной миниатюрной подложке. Специалисты разработали компьютерную модель специального чипа, а затем создали его физический прототип, который можно легко масштабировать. С помощью этого реактора-чипа удалось получить магнетит путем непрерывного синтеза.
"Мы исследовали физико-химические свойства полученных продуктов, а затем сравнили их со свойствами наноматериалов, полученных традиционным способом, то есть в объемном реакторе. Экспериментально установлено, что с помощью данного микрофлюидного чипа можно получать наноматериалы с лучшими магнитными характеристиками, а также с заданными формой и размерами", - отметил доцент кафедры микро- и наноэлектроники ЛЭТИ Камиль Гареев.
Далее ученые провели серию тестов совместно со специалистами из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ). Исследования показали, что полученные таким методом наночастицы можно использовать для доставки лекарств в организм без ущерба для здоровых клеток, в частности, эритроцитов. Технология позволит в перспективе расширить и удешевить применение адресной терапии отдельных тканей тела при онкологических и других заболеваниях. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.
Об учреждениях
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет ЛЭТИ был основан в 1886 году и стал первым в Европе высшим учебным заведением в области электротехники. Сегодня ЛЭТИ - один из ведущих технических университетов России и участник программы "Приоритет-2030". В университете обучаются 11 тыс. студентов, среди его выпускников есть выдающиеся ученые, в том числе нобелевский лауреат Жорес Алферов.
Национальный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова, основанный в 1980 году, входит в число крупнейших научно-лечебных учреждений России, оказывающих медицинскую помощь, в том числе высокотехнологичную.