Проекты

Создание липосомы с инкапсулированным магнитным веществом

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Поиск»

Направление работы: Нанотехнология, Фармация
Авторы работы: МБОУ «СОШ № 2», г. Реутов
Предметы: Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2021 года

Актуальность

Одним из наиболее перспективных и применяемых сегодня видов наночастиц для транспорта и целенаправленной доставки противоопухолевых препаратов является липосома.

Её использование позволяет разрешить проблему побочных действий химиотерапевтических препаратов. Высвобождение заключённого внутри везикулы лекарства происходит при разрушении липосом, например, под действием температуры, которая обычно близка к температуре тела. Такой подход не очень удобен, так как липосомы начинают разрушаться сразу же после их введения в организм, не дойдя до желаемого места, поэтому решить данную проблему можно внедрением в липосомы суперпарамагнитных наночастиц, которые способны нагреваться под действием переменного магнитного поля. Для снижения токсичности наноразмерного металла было предложено решение покрыть наночастицу железа инертной оболочкой из золота, таким образом сконструировать магнитную частицу по типу «ядро – оболочка».

Локальный нагрев мембраны липосомы приведёт к контролируемому выделению доставляемого вещества, то есть мы сможем контролировать дозу и продолжительность проводимой терапии.

Цель

Создать магниточувствительную липосомальную суспензию с инкапсулированным магнитным веществом.

Задачи

  1. Синтезировать суперпарамагнитные наночастицы.
  2. Синтезировать липидный бислой с инкапсулированными наночастицами.
  3. Сформировать лизосомы.

Оснащение и оборудование, использованные при создании работы

  • Масляная баня
  • Магнитная мешалка с нагревательным элементом
  • Центрифуга
  • Роторный испаритель
  • Ультразвуковая баня
  • Прибор для измерения DLS Zetasizer Nano series Malvern

Описание

 Этапы реализации проекта

1. Синтез магнитных наночастиц типа «ядро-оболочка»;

2. Снятие размеров с магнитных наночастиц при помощи DLS-метода, анализ их стабильности;

3. Синтез билипидного слоя;

4. Инкапсуляция магнитных наночастиц в липидный бислой и упаривание смеси на роторном испарителе;

5. Формирование липосом;

6. Обработка наночастиц ультразвуком;

7. Снятие размеров с липосом;

8. Анализ полученной наночастицы.

Результаты работы/выводы

Автором были получены наночастицы типа «ядро-оболочка», в которых внутреннее ядро представлено наночастицей железа, покрытой золотом.

Полученные частицы были измерены с помощью DLS-метода, их размер составил 8,7 ± 0,76 нм.

Проведено исследование на стабильность полученных наночастиц, в течение месяца их размер существенно не менялся.

Были получены липосомы, в билипидный слой которых были инкапсулированы полученные наночастицы железо-золото. Размер липосом составил 32 ± 1 нм.

Эта липосомная композиция совмещает в себе признаки липосом и магнитных наночастиц, что позволяет управлять их распределением в организме посредством внешнего магнитного поля, снижая негативное воздействие на здоровые ткани.

Перспективы использования результатов работы

Работа будет использована для исследования свойств, полученных липосом и подбора лекарства для инкапсуляции внутрь наночастиц, необходимого при лечении злокачественных новообразований.

Сотрудничество с вузом/учреждением

Детский технопарк «Альтаир» РТУ МИРЭА

Мнение автора

«Спасибо организаторам «Курчатовского проекта» за предоставленную возможность обмена знаниями между участниками конференции. Я узнала много полезного для себя, а также получила бесценный опыт реализации и презентации своего научного проекта. Эти навыки несомненно пригодятся мне в будущей студенческой и профессиональной жизни»