気液界面は生物医学において特に関心を集めています。 臨床ルーチンの超音波造影剤であるマイクロバブルは、保存された音響応答、薬物結合能力、および生物学的障壁の開口における適用可能性により、治療プラットフォームとしてますます注目を集めています。
スコルテック、MIPT、RASのプロホロフ総合物理研究所、および他のいくつかの機関の科学者は、アルブミンと呼ばれるタンパク質で作られたマイクロバブルが、先進医療で使用される薬剤である光力学的薬剤を送達するための効率的なキャリアであることを実証した。 抗がん剤治療 これにより、化学療法や放射線療法の副作用の多くが回避されます。
この研究の主任研究者であるスコルテック・フォトニクスのドミトリー・ゴリン教授は次のようにコメントした。 「光力学療法には、光増感化合物を血流に注入し、その化合物に一致する波長の光を皮膚を通して、または内視鏡を使って腫瘍に照射することが含まれます。 光エネルギーが増感剤に吸収されると、フリーラジカルと攻撃的な酸素が発生し、光にさらされた領域で非常に集中的に細胞を殺します。」
この論文の筆頭著者であるスコルテック修士課程卒業生ローマン・バーミン氏は次のように述べています。 「この研究で私たちが行ったことは、XNUMX つの人気のある光増感剤について、ウシ血清タンパク質であるアルブミンと結合させると光活性が大きくなり、タンパク質と薬物の複合体を泡状に泡立てることで効率がさらに高まることを示したということです。 これは光線力学的がん治療を進歩させるために使用できる可能性があります。」
実験では、科学者らは、アルブミンの亜鉛フタロシアニンへの共有結合と、アルブミンのアルミニウムフタロシアニンへの静電結合を示すために、XNUMXつの市販の光増感物質を使用した。 前者は臨床承認を取得した光線力学治療薬ですが、後者はまだ臨床試験中です。 気泡を「泡立てる」ために、フタロシアニン-アルブミン溶液に適切な周波数と温度で超音波を照射しました。
バーミン氏はこう指摘した。 「マイクロバブルの送達は一般に人気のあるアプローチですが、この研究は光線力学療法の文脈でアルブミンバブルを使用し、我々が検討したXNUMXつのフタロシアニンを扱った最初の研究です。 マイクロバブル送達の背後にある考え方は、気泡の殻が光力学的薬剤の分子を密に詰めることができ、制御された方法で医療用超音波によって気泡を都合よく「はじかせる」ことができ、薬剤を放出できるというものです。」
スコルテック・フォトニクスのドミトリー・ゴーリン教授は次のようにコメントしています。 「テストの結果、細胞への薬剤の送達が成功したことが示されました。 私たちの次の目標は、マイクロバブルと細胞の相互作用をより深く理解し、治療効果を高めることです。」
マイクロバブルの特性を調査した結果、研究チームは、光力学的に共役したマイクロバブルの物理化学的特性プロファイルが改善されていると結論付けました。バブルは、フタロシアニンを含まない対応物（超音波画像処理に使用される）と同じ平均直径を維持しており、性能を制御するのに有利です。同時に、より高い気泡濃度と保存安定性を備えています。
バーミン と, 「次の疑問は、マイクロバブルが送達する光力学的薬剤の効率を高めるかどうかということでした。 プロホロフ総合物理研究所の同僚は、赤血球懸濁液を使用してまさにそれを検査する技術を開発しました。 結果は明らかでした。どちらの薬剤についても、フタロシアニン - アルブミン複合体は普通のフタロシアニンよりも効果的であることが証明され、マイクロバブルの送達により薬剤の光活性がさらに向上しました。 これは、マイクロバブルの殻に分子が密に詰まっていることに起因します。」
ジャーナルリファレンス：
- Roman A.Barmin、Elizaveta A. Makismova 他。 光力学的活性を高めるために、亜鉛およびアルミニウムのフタロシアニン色素と結合したアルブミンマイクロバブル。 コロイドと表面 B: バイオインターフェース。 DOI： 10.1016/j.colsurfb.2022.112856
