Исследователи из Северо-западного университета показали, что наноалмазы эффективно доставляют лекарства в больные клетки без особых отрицательных эффектов, в отличие от современных способов доставки.
Их исследование, изданное онлайн журналом Nano Letters, является одним из первых, демонстрирующих использование наноалмазов в биомедицине. Исследователи утверждают, что кроме противораковых препаратов, наноалмазы можно использовать для борьбы с туберкулезом или вирусными инфекциями.
Наноалмазы обещают стать наилучшим способом доставки ядовитых веществ к раковым клеткам, не подвергая риску нанести вред здоровым клеткам. Другое преимущество этого материала, подтвержденное рядом генетических исследований, о чем также сообщено в статье, то, что наноалмазы не вызывают воспаление клетки после выпуска лечебного препарата. Материалы, в настоящее время используемые для поставки лекарства, могут вызывать воспаление, которое может блокировать деятельность противораковых лекарств и даже ускорить рост опухоли.
Чтобы сделать материал эффективным, ученые собирали наноалмазы размером в два нанометра в диаметре в кластеры 50–100 нанометров в диаметре. Препарат, адсорбированный на поверхности отдельных алмазов, практически не активен, когда наноалмазы соединены вместе; и только когда кластер достигает своей цели, он разваливается и медленно выпускает препарат. Из-за большой удельной поверхности, кластеры могут нести большое количество препарата, почти в пять раз больше, чем обычные материалы.
В настоящее время для доставки лекарств используются липосомы и полимерсомы (сферические, полые внутри полимерные образования). Эти сферические частицы, заполненные активным препаратом, готовы убить любые клетки, даже здоровые, с которыми сталкиваются. Липосомы и полимерсомы являются очень большими, приблизительно в 100 раз больше, чем наноалмазы, последние же могут свободно циркулировать по телу и более легко проникать через клеточные мембраны.
В отличие от многих наночастиц, наноалмазы растворимы в воде. Наноалмазы чрезвычайно устойчивы, и можно химически присоединить функциональные группы к их поверхности. В дополнение к функциональным возможностям, они также безопасны.
Для исследований использовались живые крысиные макрофаги, клетки человеческой карциномы и доксорубицин гидрохлорид, широко используемый препарат химиотерапии.
В генетических исследованиях, ученые добавляли чистый наноалмаз (никакой препарат не присутствовал), и они не увидели ни воспаления, ни апоптоза. Фактически, клетки хорошо развивались в присутствии наноалмазов.