Гидрогель + синтетическая ДНК = препарат будущего

Исследователи из Мюнхенского технического университета (TUM) продемонстрировали прототип препарата, «работающего» на взаимодействии особого гидрогеля и... синтетической ДНК. Прототип умеет последовательно высвобождать три активных ингредиента в разное (заданное врачом) время, причем в строго в определенной последовательности.

В гидрогель включены наночастицы серебра, золота и оксид железа – они движутся внутри геля почти так же, как и частицы, используемые для транспортировки других активных ингредиентов, но более легки. Все частицы связаны между собой двумя фрагментами искусственной ДНК, созданной автором при помощи компьютерной модели.

Задача ДНК – нести и хранить генетическую информацию, но авторы использовали другое, менее известное ее свойство – способность создавать прочные связи с различными молекулами. В результате этого формируются большие кластеры частиц, неподвижные в гидрогеле. Но при добавлении физраствора наночастицы серебра начинают первыми отделяться от нитей ДНК и дрейфуют к поверхности, где высвобождаются. Физраствор никак не влияет на другие частицы: они остаются прикрепленными к фрагментам ДНК, ожидая своего часа. Дрейф серебрянных наночастиц запускает деградацию фрагментов ДНК, контролирующих частицы оксида железа. Наночастицы золота могут высвободиться лишь после того, как разрушатся структуры ДНК, содержащие частицы железа.

Спектроскопия, отслеживающая последовательное высвобождение частиц из геля, подтвердила что препарат будущего работает: каждый триггер, разрушавший ДНК, инициировал высвобождение очередного компонента.

По мнению разработчиков, новая конструкция лекарства спасет пациентов от необходимости постоянно отслеживать время для приема препарата. Этот принцип может лечь в основу производства как пероральных, так и топических форм.