Британские ученые разработали устройство, которое при механическом воздействии на поврежденное место высвобождает лекарства или заживляющие вещества. Новое устройство высвобождает до пяти молекул одновременно. В будущем система может использоваться в адресной доставке лекарств или производстве самовосстанавливающихся материалов. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Ранее ученые уже разработали один метод высвобождения молекул с применением силы. Он похож на молекулярное «перетягивание каната», где два полимера тянут друг друга в разные стороны и высвобождают молекулу из гранулы в окружающую среду. Однако этот метод не дает запустить в организм или материал больше одной молекулы одновременно.
Британские исследователи решили создать новый подход к реакции высвобождения. Они использовали две полимерные цепи и молекулу ротаксан, состоящую из двух частей: молекулы гантелевидной формы и циклической молекулы, «надетой» на нее. Ученые прикрепили цепи к кольцеобразной части и запустили их скольжение вдоль оси, поддерживающей «груз» — лекарственные молекулы. С помощью механического воздействия на поврежденное место ротаксан запустил высвобождение молекулы, и она попала точно на нужную область. Устройство продемонстрировало высвобождение до 5 молекул одновременно с эффективностью 71% и 30% с помощью ультразвука и сжатия соответственно.
Также ученые протестировали модель на разных типах молекул — лекарственных соединениях, флуоресцентных маркерах, катализаторах и мономерах. Все они успешно высвобождались при применении механической силы. В будущем устройство может использоваться в адресной доставке лекарств или заживляющих агентов в организм, а также в создании самовосстанавливающихся материалов. Исследователи планируют изучить возможность одновременного высвобождения двух разных типов молекул: например, соединение мономеров и катализаторов позволит обеспечить полимеризацию в месте повреждения материала.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
