Токсины из крови будут удалять наногубки

Строение наногубки: полимерное ядро (белое), оболочка из мембраны эритроцита (рыжая) и атакующие токсины (синие, зелёные, красные)

(иллюстрация University of California).

Так выглядит наногубка под электронным микроскопом

(иллюстрация University of California).

Наногубка в кровотоке

(иллюстрация Jacobs School of Engineering).

Мембрана эритроцита защищает полимерное ядро от иммунной системы. Справа внизу фото такой "наногубки", полученное просвечивающим электронным микроскопом

(иллюстрация University of California).

Благодаря новейшей разработке инженеров из Калифорнийского университета (University of California) истории о том, как люди отсасывали яд из ноги укушенного змеёй товарища, могут стать легендами. В недалёком будущем, чтобы избавиться от токсинов в крови, нужно будет всего лишь сделать один укол.

Животворящая инъекция будет впускать в кровь микроскопические губки диаметром всего 85 нанометров (то есть в 3000 раз меньше красных кровяных телец). Наногубки состоят из полимерного ядра, покрытого мембраной эритроцитов. Для создания такого покрытия у пациента будут брать его родные эритроциты и покрывать наногубки их мембраной. При этом оболочки одного эритроцита будет достаточно для того, чтобы "завернуть" в неё тысячи микроскопических шариков, сообщается в пресс-релизе университета.

Наногубки прячут в мембраны эритроцитов в первую очередь для того, чтобы иммунная система организма приняла наногубки за свои собственные эритроциты и позволяла им спокойно циркулировать по кровеносным сосудам. Шарики представляют собой ловушку для токсинов. Обычно, когда яд проникает в кровь, то атакует эритроциты, создавая в них поры, из-за чего клетки крови погибают (ионы через образовавшиеся дыры покидают красные кровяные тельца и они больше не могут нормально функционировать).

Строение наногубки: полимерное ядро (белое), оболочка из мембраны эритроцита (рыжая) и атакующие токсины (синие, зелёные, красные) (иллюстрация University of California).

Принцип работы наногубок состоит в том, чтобы принимать атаку на себя. После поглощения молекул яда, губки попадают в печень, где благополучно перерабатываются и выводятся из организма, не причиняя ему никакого вреда.

Технологию испытали на лабораторных мышах, которым заранее ввели новоизобретённое лекарство. Эксперимент показал, что после введения грызунам смертельной дозы метициллин-резистентного золотистого стафилококка в 89% случаев бактериальные токсины атаковали преимущественно наногубки, и мыши выживали. Потом учёные решили попробовать ввести сначала вирус, а потом уже лекарство. В этом случае процент выживания был значительно ниже — 44 из 100.

Мембрана эритроцита защищает полимерное ядро от иммунной системы. Справа внизу фото такой "наногубки", полученное просвечивающим электронным микроскопом (иллюстрация Jacobs School of Engineering).

В отличие от большинства узконаправленных противоядий наногубки почти универсальны и могут спасти организм от отравления практически любым ядом, от змеиного и пчелиного до бактериального токсина золотистого стафилококка или E. coli.

Ведущий автор исследования Лянфан Чжан (Liangfang Zhang) планирует начать клинические испытания "наногубок" уже в скором времени. Результаты исследования Чжана и его команды опубликованы в журнале Nature Nanotechnology. 

Также по теме:
Учёные снабдили наночастицы белковым "паспортом" для обмана защитной системы организма
Нанокапсулы с ферментами отрезвили подвыпивших мышей 
Микрокапсулы с кислородом спасут при остановке дыхания 
Наноантибиотик победит бактерии, устойчивые к обычным лекарствам