Разработан метод прогнозирования взаимодействия наночастиц с биосистемами.

Исследователи из университета Северной Каролины провели исследование, у которого могут быть значения для совершенствования человеческой и экологической безопасности в ходе обращения с наноматериалами.

Исследователи профессор фармакологии доктор Джим Ривьер, профессор дерматологии и токсикологии доктор Нэнси Монтейро-Ривьер, а также профессор фармакологии доктор Ксин-Ри Ксиа намеревались разработать метод биологического описания наночастиц — инструмент мониторинга, который позволит другим ученым видеть, как различные наночастицы могут вести себя в организме.

«Мы стремились выявить безвредный, биологически релевантный способ определения того, как наночастицы взаимодействуют с клетками», сказал Ривьер. «Когда наноматериал вводится в человеческий организм, он немедленно связывается с различными белками и аминокислотами. Молекулы, с которыми связывается частица, определяют, как она поведет себя далее».

Этот непременный процесс также влияет на поведение наночастицы в организме. По словам Монтейро-Ривьер, аминокислоты и белки, покрывающие наночастицу, изменяющие ее форму и поверхностные свойства, потенциально увеличивают или уменьшают такие ее особенности, как токсичность или, в медицинских терминах, способность наночастицы донести определенные лекарства в определенные клетки.

Для создания инструмента мониторинга ученые использовали ряд химических веществ в процессе исследования поверхности различных наночастиц, используя методы, ранее разработанные Ксиа. Размер наночастиц и поверхностные характеристики определяют виды материалов, с которыми они будут связаны. Как только становятся известны поверхностные особенности и размер, ученые могут создать характерные признаки, которые определят способы взаимодействия определенных частиц с биологическими молекулами. Такие признаки позволят прогнозировать, как та или иная наночастица поведет себя в организме.

Результаты исследования будут опубликованы в издании Nature Nanotechnology.

«Данная информация позволит нам прогнозировать, где в организме закончит свое путешествие определенный наноматериал и будет ли он воспринят определенными клетками», добавил Ривьер. «Это даст нам лучшее представление того, какие именно наночастицы могут оказаться полезными для доставки лекарственных средств, а какие могут оказаться опасными для человека и окружающей среды».