Дендримеры — это частицы, состоящие из древовидных ветвей, отходящих в виде сферы от центрального ядра. Ученые десятилетиями экспериментировали с ними в попытке выяснить, способны ли они переносить лекарства и убивать бактерии.
Дендримеры относятся к классу полимерных соединений, молекулы которых имеют большое число разветвлений. При их получении c каждым элементарным актом роста молекулы количество разветвлений увеличивается. В результате, с увеличением молекулярной массы таких соединений изменяются форма и жесткость молекул, что, как правило, сопровождается изменением физико-химических свойств дендримеров, таких как характеристическая вязкость, растворимость, плотность и др.
Синтез дендримеров проводят таким образом, чтобы в процессе роста полимерной молекулы не было ни соединения растущих ветвей, ни объединения молекул друг с другом. Точно так же ветви одного дерева или кроны рядом стоящих деревьев не срастаются. «Строительство» таких молекул проводят по заранее намеченному плану, например, используя реагирующие группы трех типов (А, Б, и В), которые должны удовлетворять требованиям определенной логической схемы: каждая группа не может реагировать с себе подобной (А не взаимодействует с А и т. д.), группы А и Б могут реагировать между собой, но каждая из них не может реагировать с В, группа В должна иметь возможность превращаться в определенный момент в группу А.
Ньюкаслский университет
Чем больше вырастает дендример, тем больше у него вырастает щупальцы и тем меньше между ними остается места. Выяснилось, что в какой-то момент это делает их незаметными для иммунной системы.
Сенсоры, называемые молекулами распознавания образов комплемента (CPR), помогают иммунным клеткам распознавать чужеродные патогены, такие как бактерии и вирусы, благодаря уникальным узорам на их поверхности. Эти молекулы CPR могут реагировать на паттерны, которые повторяются в диапазоне от 2 до 15 нанометров. Когда ученые создали дендримеры с щупальцами, расположенными на расстоянии менее 1 нм друг от друга, оказалось, что молекулы CPR не смогли их обнаружить.
Авторы исследования объясняют, что, например, такие очень крошечные дендримеры можно использовать как носители для доставки лекарств в организм, не вызывая срабатывания иммунной системы. Например, эти крошечные частицы могут защитить имплантаты от иммунного отторжения. Дело в том, что активация системы комплемента как защитных механизмов нашей иммунной системы иногда приводит к воспалению, а также вызывает анафилактические реакции.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Читать далее
Посмотрите на самый быстрый гиперзвуковой самолет
Замедление вращения Земли вызвало выброс кислорода на планете
Что происходит с криптовалютой: от подъема и падения до государственного признания