Пермские ученые изучают работу магнитных микрогелей – они смогут доставлять лекарства внутрь клетки

Пермские ученые Института механики сплошных сред УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН) изучают свойства и работу магнитных микрогелей – они смогут доставлять лекарства внутрь клетки и помогать бороться с раком. 
Проект «Математическое моделирование связанного магнитного, структурного и механического отклика микроферрогелей» был поддержан Российским научным фондом. 



Микрогель можно считать своего рода внутриклеточным транспортным средством. Как рассказали в пресс-службе ПФИЦ УрО РАН, микрогели – это полимерные частицы, размеры которых чаще всего даже меньше микрона, то есть составляют порядка нескольких сотен нанометров. Причем сами такие частицы имеют сложную сетчатую структуру и содержат внутри магнитные наночастицы. Гелевая структура сетки позволяет использовать их подобно «губке», которая способна впитать раствор некоторого вещества (например, лекарства), перенести его к цели и затем высвободить. Или же наоборот собрать вредные субстанции и вывести.

Магнитные же наночастицы здесь выступают в качестве «двигателя» и системы управления, позволяющей дистанционно осуществлять доставку и высвобождение веществ. «В итоге получаем биосовместимый контейнер, к тому же еще и «видимый» для диагностических средств», - объяснили в пресс-службе.

По словам научного сотрудника лаборатории динамики дисперсных систем ИМСС УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН), кандидата физико-математических наук Александра Рыжкова, у этой разработки – широкие перспективы использования в медицине. Например, магнитные микрогели могут применяться для дистанционно управляемого транспорта лекарств, гипертермической терапии онкологических заболеваний, а также хирургического манипулирования на микроскопическом уровне с помощью деформируемых в магнитном поле объектов. 

Несмотря на интерес ученых к синтезу микрогелей, теоретическое понимание того, «как это работает» и как сделать, чтобы это работало предсказуемо, по-прежнему в дефиците. Исследование пермских ученых направлено на восполнение этих пробелов средствами математического и компьютерного моделирования. Задача заключается в создании модели магнитных микрогелевых частиц, чтобы получить данные об особенностях их отклика на приложенное магнитное поле. При этом планируется учесть особенности полимерной сетки и способ расположения наночастиц в геле.

Создатели проекта подчеркивают, что в медицине «новые» материалы могут добираться непосредственно до клинических испытаний десятки лет, поскольку речь идет о безопасности пациентов. Однако интерес к ним и актуальность не пропадают.

Проект ученых из ПФИЦ УрО РАН рассчитан на два ближайших года. Осуществить разработку модели и получить первые тестовые результаты планируется в течение года.