solutions d'enzymes à commande magnétique peuvent être utilisés pour le traitement ciblé du cancer, et de l la thrombose
Des chercheurs de l'Université ITMO, l'Université hébraïque de Jérusalem et Cyril et Methodius à Skopje ont fabriqué un nouveau matériau à commande magnétique composé d'enzymes piégées directement dans des particules de magnétite. Combinée avec l'eau, il forme une solution stable qui peut être utilisé pour l'injection intraveineuse en toute sécurité à des fins médicales, en particulier, pour le traitement ciblé du cancer et de la thrombose. Auparavant, la synthèse de matériaux similaires consistait à utiliser des composants supplémentaires qui porte atteinte à la réponse magnétique et l'activité enzymatique, ainsi que les obstacles créés par l'injection intraveineuse dans le corps humain. Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue Chemistry of Materials.
Les chercheurs vont appliquer cette approche pour le traitement de la thrombose.l'introduction magnétique ciblée des enzymes qui dissolvent le caillot semble être une approche très prometteuse en termes de lutte contre la maladie. "L'utilisation d'un champ magnétique, les particules peuvent être condensés sur des caillots de sang, d'ailleurs, ces systèmes vont travailler pour un temps assez long jusqu'à ce que l'enzyme est complètement oxydé», explique Andrey Drozdov, chercheur associé au laboratoire international de la chimie des solutions des matériaux avancés et Technologies (SCAMT).
Ce qui fait la différence avec le nouveau matériel est que les particules de magnétite avec des enzymes piégées sont extrêmement résistantes à la sédimentation dans l'eau. Ceci a été rendu possible grâce à une nouvelle méthode de synthèse de hydrolats magnétique conçu par des chercheurs de l'Université ITMO.
Ainsi, le système résultant se stabilise sans aucun besoin de stabilisateurs supplémentaires qui peuvent atténuer ses propriétés magnétiques, réduire l'activité enzymatique et d'augmenter l'effet toxique potentiel pour l'homme. Le nanocomposite est complètement biocompatible et inoffensif pour l'injection dans le corps humain."Par ailleurs, à la fois la magnétite et enzymes thérapeutiques ont une autorisation médicale pour injection intraveineuse. Par conséquent, d'approuver leur utilisation conjointe ne devrait pas être difficile. Le corps sait déjà quoi faire avec ces substances et la façon de les intégrer dans le processus du métabolisme», ajoute Andrey Drozdov.
L'approche permet aux scientifiques de créer des solutions à commande magnétique de pratiquement toute enzyme qui a une certaine valeur industrielle ou thérapeutique. Pour démontrer cette polyvalence, les chercheurs enfermés cinq enzymes différentes dans une telle «armure» de magnétite.
Les enzymes sont ajoutés directement dans la magnétite hydrosol. Particules de magnétite entourent les enzymes et après dessèchement forment une structure poreuse ferme, dont l'enzyme ne peut plus échapper. "Cette méthode a été conçue pour être utilisée avec des enzymes», explique Vladimir Vinogradov, directeur du laboratoire international de la chimie des solutions de matériaux de pointe et des technologies, "Nous avons choisi le matériau de telle sorte que, après l'emballage, il pourrait physiquement maintenir l'enzyme à l'intérieur. A la en même temps l'enzyme est capable de mener à bien sa fonction à travers les pores du matériau. "
En outre, les chercheurs ont découvert que les enzymes piégées ont été caractérisés par une plus grande stabilité thermique. D'après les expériences, les enzymes protégées sont restées fonctionnelles à des températures supérieures à la température de leur décomposition thermique sous forme libre, de plus de 20 degrés Celsius. Ce phénomène peut faciliter l'élargissement de la gamme d'enzymes de l'application dans une variété d'environnements qui sont sensibles aux conditions de température.
Les chercheurs suggèrent que les particules de magnétite protègent l'enzyme de dénaturation (par exemple le processus de perdre sa structure native en raison d'augmentation de la température ou modification du pH) physiquement en appliquant une pression sur l'enzyme à partir de l'extérieur. Ainsi, la magnétite joue un rôle d'un cadre solide.
