Ученые разработали модель, которая позволяет до 30% точнее контролировать поведение гидрогелевых капсул для более эффективной доставки лекарств. Специалисты научились управлять размером капсул, сообщили ТАСС в Минобрнауки РФ.
"Ученые Томского политехнического университета в составе научной коллаборации нашли способ точно контролировать размер гидрогелевых капсул, используемых для доставки лекарств и клеточных препаратов. Результаты исследований показали, что численная модель, разработанная в ТПУ, помогает до 30% точнее по сравнению с аналогичными моделями предсказать поведение капсул геля", – сказано в сообщении.
Микрокапсулы на основе гидрогеля альгината натрия – перспективные материалы для контролируемой доставки лекарств, клеточной терапии и тканевой инженерии. Но предсказать размер гидрогелевых капсул в микроканалах сложно из-за особенностей гидродинамических и химических процессов их образования.
По словам доцента Научно-образовательного центра И. Н. Бутакова Максима Пискунова, ученые разработали новую численную модель образования капель гидрогеля. Она позволяет не только предсказывать поведение капсул, но и управлять их размером, подстраивая под конкретные задачи. Так, исследования показали, что угол смачивания влияет на размер камель: при низком угле капля прилипает к стенке канала и образуются крупные капсулы, а при высоком – линия контакта смещается внутрь канала и формируются мелкие капсулы.
"Новая модель в будущем позволит получать капсулы нужного размера и настраивать их под конкретные задачи регенеративной медицины, где важна точность дозировки. Например, мелкие капсулы подойдут для адресной терапии, крупные – для пролонгированного высвобождения препарата. К тому же, модель позволит снизить риск образования "спутниковых" капель, что увеличит надежность терапии", – добавил Пискунов.
В исследовании участвовали ученые лаборатории тепломассопереноса ТПУ, Института теплофизики имени С. С. Кутателадзе СО РАН и Сургутского госуниверситета. Исследование проводилось в рамках госзадания департамента образования и науки Ханты-Мансийского автономного округа – Югра. Результаты работы ученых опубликованы в журнале International Communications in Heat and Mass Transfer.