В Южной Корее разрабатывают имитирующие стволовые клетки микроиглы, показывающие высокую эффективность в лечении диабетической стопы
- KOREA HERALD
- 6 дней назад
- 2 мин. чтения
Корреспондент Гу Бон Хёк
- Микроиглы высвобождают лекарственные препараты контролируемым образом при облучении инфракрасным светом
Схематическое изображение микроигл, имитирующих стволовые клетки и реагирующих на ближний инфракрасный свет, для лечения хронических диабетических ран [Предоставлено Университетом Ханъян]
Корейские исследователи разработали платформу микроигл, реагирующих на ближний инфракрасный свет, которые имитируют принципы работы стволовых клеток. Ожидается, что она станет новой стратегией лечения хронических диабетических ран, с которыми сталкиваются пациенты с диабетом.
Национальный исследовательский фонд Кореи сообщил, что совместная исследовательская группа под руководством профессора Ким Хан Ёна из Католического университета и профессора Чон Хён До из Университета Ханъян разработала новую микроиглу, реагирующую на ближний инфракрасный свет и имитирующую стволовые клетки. Новоразработанная платформа имитирует физиологический механизм, при котором стволовые клетки, реагируя на внешние стимулы, выделяет экзосомы, что позволяет одновременно контролировать высвобождение лекарственного препарата и предотвращать вторичную инфекцию с помощью реакции на ближний инфракрасный свет.
Хронические диабетические раны, широко известные как «синдром диабетической стопы», плохо заживают естественным путем из-за нарушения кровотока и постоянных воспалительных реакций.
Существующие методы клеточной терапии или лечение с помощью мазей имеют ряд ограничений, в том числе короткий срок действия в организме, сложности с массовым производством и длительным хранением. Хотя в последнее время внимание привлекает локальное введение лекарственных препаратов с помощью микроигл (MN), традиционные MN обладают низкой биосовместимостью, а MN на основе высокобиосовместимой гиалуроновой кислоты имеют ограниченную терапевтическую эффективность.
В связи с этим существует острая необходимость преодолеть терапевтические ограничения в отношении хронических диабетических ран и разработать новые методы лечения, стимулирующие регенерацию поврежденных тканей.
Совместная исследовательская группа применила принципы биомиметики, черпая вдохновение из физиологического механизма, при котором стволовые клетки секретируют экзосомы в ответ на внешние стимулы. Это привело к разработке платформы «микроиглы, реагирующей на ближний инфракрасный спектр (NIR)».
Эта платформа имеет двухслойную структуру, состоящую из биоразлагаемого слоя игл на основе гиалуроновой кислоты и фототермически реактивного слоя субстрата на основе максенов (MXene). Слой игл содержит комплекс NV-ДНК, сочетающий в себе нановезикулы (NV), полученные из стволовых клеток, и ДНК, полученных из спермы лосося. В слое субстрата используется материал на основе максенов, который поглощает ближний инфракрасный свет для генерации тепла.
При воздействии ближнего инфракрасного излучения новоразработанная платформа микроигл генерирует тепло с помощью максенов, локально улучшая кровоток в месте раны и устраняя инфекционные патогены для предотвращения вторичных инфекций.
Кроме того, было подтверждено, что подобная тепловая стимуляция индуцирует высвобождение комплекса NV-ДНК с высокой точностью, позволяя контролировать как время, так и скорость высвобождения лекарственного средства.
По словам профессоров Ким Хан Ён и Чон Хён До, данная платформа с микроиглами «преодолевает проблемы неспецифического высвобождения у существующих систем доставки лекарств и может функционировать как индивидуализированное терапевтическое средство, реагирующее на изменения в биологической среде». Также они сказали, что «она имеет потенциал для развития в технологию клеточной терапии нового поколения, требующую регенерации тканей».
Результаты данного исследования, проведенного в рамках Программы индивидуальных фундаментальных исследований (выдающиеся новые исследования), Программы по поддержке лабораторий, занимающихся фундаментальными исследованиями и Программы международного сотрудничества, продвигаемых Министерством науки и ИКТ и Национальным исследовательским фондом Кореи, опубликованы 25 октября в международном научном журнале по материаловедению «Advanced Materials».
Комментарии