Ученые выяснили, что такие частицы стимулируют рост стволовых клеток, фибробластов и кератиноцитов - все эти виды клеток участвуют в заживлении ран. К тому же материал обладает еще одним лечебным свойством - он подавлял окислительные процессы, замедляющие восстановление тканей. И делал это эффективнее аскорбиновой кислоты - мощного антиоксиданта.
Таким образом, полученные наночастицы могут применяться при разработке лекарств для регенеративной медицины, в частности, для лечения тяжелых ожогов и хронических ран. Такие выводы по результатам исследования ученые сделали в статье, опубликованной в журнале Molecules.
Еще одно перспективное направление для применения таких наночастиц - восстановление омертвевших и патологически измененных тканей при лечении инфарктов, инсультов и осложнений диабета.
На практике такие наночастицы еще широко не применяются, ученые продолжают изыскания, чтобы оптимально "настроить" их размеры и форму для достижения максимального терапевтического эффекта. Собственно, этим и занималась группа ученых Сеченовского университета вместе с коллегами из других научных организаций. Исследователи получили три варианта наночастиц фосфата церия, осаждая соединения этого редкоземельного элемента из нитратного раствора. Такой подход позволяет получить килограммовые порции нанопорошка, благодаря чему в дальнейшем его будет удобно использовать в условиях промышленного производства.
Авторы исследовали полученные образцы под электронным микроскопом и выяснили, что наночастицы имели форму крошечных прямоугольников с длиной 12-80 нанометров и шириной 2-16 нанометров - это сравнимо с мельчайшими вирусами. Такая структура и размеры обеспечивают высокую химическую и биологическую активность материала.
Чтобы проверить, как наночастицы влияют на живые клетки, авторы нанесли их на культуры мезенхимальных стволовых клеток, фибробластов и кератиноцитов, которые участвуют в заживлении ран. Ученым удалось в два раза ускорить деление клеток-предшественников соединительной ткани, а фибробласты и кератиноциты делились быстрее на 16-17%.
Кроме того, наночастицы обладали антиоксидантным эффектом. Они подавляли окислительные процессы, препятствующие восстановлению тканей, в несколько раз эффективнее, чем аскорбиновая кислота - мощный антиоксидант, помогающий защитить кожу и другие органы от повреждений, вызванных свободными радикалами.
"Полученные нами наночастицы сочетают три важных свойства: биосовместимость, способность стимулировать рост и деление клеток, а также мощный антиоксидантный эффект. Благодаря им материал может лечь в основу средств для лечения острых и длительно незаживающих ран, ожогов и других серьезных повреждений кожи. В дальнейшем мы планируем закончить весь комплекс исследований, необходимых для улучшения и подтверждения эффективности синтезированных наночастиц для начала первой фазы клинических испытаний", - рассказала руководитель проекта, заведующая лабораторией науки о жизни Сеченовского Университета, профессор Екатерина Силина.
Доклад об этом исследовании был недавно представлен на международной конференции по наноматериалам в Турции.