Разогреваясь от инфракрасного излучения, новые наночастицы разрушаются и освобождают заключённые в них вещества.

Эффективность лекарства сильно зависит от того, какое его количество достигнет больного места. Если лекарства окажется слишком мало, оно не подействует, если слишком много, есть риск, что оно повредит окружающим здоровым тканям. В идеале у нас должна быть система, которая обеспечивает адресную доставку лекарственного вещества именно в том количестве, какое нужно. И желательно, чтобы мы сами могли регулировать поступление вещества по адресу.

Такие умные системы доставки сейчас активно разрабатывают по всему миру, и одну из них описывают в журнале Bioconjugate Chemistry исследователи из Университета ИТМО. Они заключили лекарство в наноконтейнеры, оболочка которых состоит из серебра и оксида титана. Если облучить наноконтейнеры инфракрасным светом с длиной волны 980 нанометров, серебро нагреется и разрушит всю конструкцию, и лекарство выйдет наружу.

Наноконтейнеры испытали на бактериях с генетическими модификациями: если в клетку попадал углевод L-арабиноза, бактерия начинала синтезировать зелёный флуоресцентный белок. Именно L-арабинозу и поместили в контейнеры. Облучённые инфракрасным светом, наночастицы освобождали содержимое во внешнюю среду с бактериями, те синтезировали флуоресцентный белок и начинали светиться зелёным светом.

Сами наноконтейнеры не вредят живым клеткам, в то же время инфракрасное излучение достаточно глубоко проникает в живые ткани. Легко представить, как наночастицы, собравшиеся в опухоли, высвобождают под действием света противоопухолевый препарат. Такие наноконтейнеры могут пригодиться не только в медицинских и других технологиях, где нужно точно контролировать химические реакции, но даже в разработке компьютера, в котором вместо обычных кремниевых чипов используются биологические молекулы.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (РНФ).