Дослідники з Саратовського державного університету розробили мікрокапсули для адресної доставки ліків, якими можна керувати на відстані - переміщати їх у просторі, змінювати їхні властивості.
Мікрокапсули для адресної доставки ліків використовуються при лікуванні онкологічних захворювань, дозволяючи зменшувати дози діючої речовини, уникати впливу на здорові клітини. Однак існує проблема керування переміщенням введених в організм мікрокапсул з ліками і дистанційно змінювати проникність їх оболонки (для вивільнення ліків). Вчені з Саратовського державного університету розробили нову методику введення в мікрокапсули наночастинок магнетиту і золота. Магнетит дозволяє дистанційно керувати просторовим розподілом мікрокапсул за допомогою магнітного поля, золоті частинки допомагають здійснювати візуалізацію введених капсул, а також дистанційно розкривати їх лазерним опроміненням (завдяки явищу плазмонного резонансу - див. тут). Оболонка таких капсул складається з поліелектролітів - полімерів, здатних іонізуватися в біологічних середовищах.
Як показали проведені експерименти, проникність оболонки можна змінювати за допомогою СВЧ-випромінювання (частота 2,45 ГГц). Ефект пояснюється розігрівом наночастинок магнетиту при поглинанні енергії електромагнітного випромінювання, в результаті чого вони виходять з оболонки з утворенням в ній дефектів - пор і тріщин.
Мікрокапсули отримують методом полііонної збірки. Цей метод полягає в післяйовій облозі протилежно заряджених макромолекул і/або наночастинок. Мікрочастинки з полістирольного латексу кілька разів послідовно поміщають у потрібний поліелектроліт або суспензію наночастинок золота розміром 5, 10 і 15 нм, і магнетиту, а потім перемішують, поки на поверхні мікрочастинок не утворюється шар поліелектроліту або наночастинок. Після цього їх піддають центрифугуванню і промивають. Так отримуються сферичні мікрокапсули з різними характеристиками (розмір, товщина оболонки, кількість шарів) залежно від параметрів процедури отримання.
Автори дослідження продемонстрували взаємодію мікрокапсул з клітинами крові з утворенням системи клітина-капсула.