В течение многих лет ученые стремились разработать локальные методы лечения, чтобы уменьшить побочные эффекты терапевтических препаратов. Они разработали системы доставки лекарств, которые реагируют на свет, температуру, ультразвук и изменения pH.
Один из многообещающих подходов связан с материалами, несущими лекарства, которые чувствительны к ультрафиолетовому (УФ) свету. Сияние луча в этой части светового спектра заставляет материалы высвобождать свой терапевтический груз в указанном месте. Но у ультрафиолетового света есть серьезные ограничения. Он не может проникать в ткани организма и является канцерогенным.
Свет в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR) может проходить через 1-2 сантиметра ткани и был бы более безопасной альтернативой, но светочувствительные носители лекарств на него не реагируют. Профессор инженерного дела Университета Макгилла Марта Черрути и ее коллеги искали способ объединить два вида света в одном возможном решении.
Исследователи начали с наночастиц, которые преобразуют ближний ИК-свет в УФ-свет, и покрыли их чувствительной к УФ-излучению гидрогелевой оболочкой, наполненной флуоресцентным белком, заменяющим молекулы лекарств. Под воздействием ближнего инфракрасного света наночастицы мгновенно преобразовывали его в ультрафиолетовое излучение, что заставляло оболочку высвобождать полезную нагрузку белка.
Исследователи отмечают, что их система доставки по запросу может не только поставлять молекулы лекарств, но и агенты для визуализации и диагностики.