Исследователи РУДН создали лекарственное покрытие для легочного стента
Непроходимость дыхательных путей устраняют с помощью установки стента в трахею в трахею. Это полая трубка, которая открывает суженный участок и восстанавливает дыхание. Если поверхность стента не покрыта лекарством, то такое лечение может повредить стенки трахеи и усилить сужение просвета — в ответ на повреждение может возникнуть воспаление, отек, разрастание рубцов. В Институте инновационных инженерных технологий РУДН совместно с коллегами из Лондонского университета королевы Марии и Сколтеха разработали покрытие для стентов из полимерных пленок с микропорами, в которых содержится лекарство — оно не допускает воспаления и усиления непроходимости.
«Покрытия, которые выделяют лекарственные средства, широко используются в кардиологии в течение многих лет. Тем не менее, до сих пор нет доступных аналогов для трахеи. Мы показали, что пленки на основе трех биоразлагаемых полимеров с микропорами для препаратов можно использовать как покрытие, выделяющее лекарственные средства на поверхности стента», — Сергей Горяинов, заведующий лабораторией масс-спектрометрии и спектроскопии ЯМР высокого разрешения Центра коллективного пользования РУДН.
Команда ученых разработала покрытие с лекарством. Его можно нанести на стент, чтобы предотвратить негативные последствия стентирования. Работу стента с покрытием ученые протестировали в экспериментальных исследованиях с животными.
Для создания покрытия ученые использовали подложку из полидиметилсилоксана (ПДМС) шириной 8×8 мм с микролунками 10 микрометров в диаметре. Подложку опускали на 3 секунды в хлороформовый раствор биоразлагаемого полимера — поликапролактона (PCL), полилактиида (PLA) или полилактидгликолида (PLGA). После высыхания на подложке получалась тонкая полимерная пленка с лунками, которые затем заполнили противовоспалительным лекарством (метилпреднизолоном). Аналогичным образом получили тонкие полимерные пленки размером 76×26 мм, которыми «накрыли» пленку с лекарством. Получилась микроструктура, похожая на блистерную упаковку. На каждом «микроблистере» уместилось 12 пор с лекарством. Получившееся покрытие нанесли на стенты и проверили его действие на кроликах. Стенты были установлены в трахеях животных в течение 10 дней. За это время полимеры разлагались, постепенно выпуская лекарство.
Экспериментальные исследования, что покрытия на основе трех полимеров демонстрируют разные свойства. Например, PCL и PLA оказались самыми прочными. Поэтому эти полимеры можно будет использовать, например, для лекарств с большой молекулярной массой. PLGA оказался менее прочным — к моменту установки стента осталось только 15,7% лекарства, но клинические испытания на кроликах показали, что и этого количества достаточно для достижения терапевтического эффекта. Вероятно, дело в том, что PLGA покрытия растворились быстрее и дали лекарству выйти наружу, тогда как пленки из более прочного PCL растворялись медленно и затрудняли выход лекарства. PLA-блистеры разлагались медленнее, чем PLGA, но содержали в себе больше всего лекарства — в результате обеспечили более пролонгированный терапевтический эффект. Самым перспективным покрытием ученые посчитали пленки на основе PLGA, так как они быстро дали лекарству выйти наружу. Однако в зависимости от конкретного клинического случая можно использовать все три полимера.
«В дальнейшем мы надеемся оптимизировать полимерные композиции с учетом возможности смешивания полимеров для обеспечения надлежащей инкапсуляции лекарства и механических свойств», — Николай Седых, инженер-технолог Института инновационных инженерных технологи РУДН.
Результаты опубликованы в Pharmaceutics.
РУДН провел конкурс на выполнение НИР/НИОКР научными коллективами под руководством молодых ученых. Гранты на реализацию получили три проекта.
В РУДН подвели итоги конкурса «По страницам курсовой» 2024. Победителями стали 14 студентов, еще 48 — призерами. Что исследовали авторы лучших научных работ? Ответом делимся ниже.
Авторский коллектив под руководством заведующего кафедрой общей и клинической фармакологии РУДН Сергея Зырянова стал победителем всероссийского конкурса научных проектов «Технологии для здоровья человека».