Ученые из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН и Института биохимии и физиологии микроорганизмов имени Г. К. Скрябина РАН под руководством кандидата биологических наук Сергея Тихоненко (ИТЭБ РАН) применили бактерии для разрушения нанокапсул, которые используются для адресной доставки лекарственных веществ к нужным органам. Об исследовании рассказывает пресс-служба ИТЭБ.
«Полиэлектролитные микрокапсулы используются как средство доставки биологически активных веществ. В связи с этим появляется необходимость высвобождения (декапсулирования) этих веществ из капсул. На данный момент существует несколько способов такого декапсулирования, один из которых — это разрушение оболочки с помощью протеолитических ферментов в том случае, когда оболочка микрокапсул состоит из биодеградабельных полиэлектролитов. Однако этот способ не подходит для веществ белковой природы, которые также могут быть повреждены. Другой способ разрушения — при помощи встроенных в оболочку магнитных частиц, которые при помощи ультразвука или микроволн "разгоняются", и происходит микровзрыв. Однако данный способ сопровождается локальным повышением температуры, что также может влиять на доставляемое вещество. Перед нами стояла задача разработать более мягкий метод разрушения оболочки микрокапсул, позволяющий максимально сохранить вещества белковой природы», — рассказывает Сергей Тихоненко.
Ученые ИТЭБ вместе с коллегами из Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов предложили использовать споры бактерий, включенных в микрокапсулу совместно с биологически активными веществами, для разрушения оболочки капсул. Инкапсулированные споры, попадая в благоприятную среду, прорастают и разрушают оболочку капсулы, не влияя на инкапсулированное вещество. После прорастания спор в оболочке капсулы образуются достаточно большие поры и действующее вещество свободно выходит в окружающую среду. Технология позволяет создать средство доставки биологически активных веществ в пищеварительную систему с их контролируемым высвобождением в необходимом отделе. Способ был проверен в эксперименте со спорами бактерий Bacillus subtilis.
Результаты работы опубликованы в журнале Nanomaterials.