by Institut Laue-Langevin

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Andrew Zinin

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Bu sxem SAXS və SANS-ın müxtəlif dərman çatdırılma nanopartikulları haqqında tamamlayıcı detalları necə aşkar etdiyini göstərir. SAXS hissəciklərin ümumi formasını və ölçülərini müəyyən etməyə kömək etdi, SANS isə daxili quruluşu araşdırmaq üçün əlavə kontrast təmin etdi. Rəqəmlər nanometrlərlə ölçüləri göstərir. Fərqli strukturlar nanopartikul tərkibindəki fərqləri əks etdirir: Tween və TPGS hissəcikləri sabitləşdirmək üçün istifadə olunan səthi aktiv maddələrdir və tədqiqat göstərdi ki, bu səthi aktiv maddələrin dəyişdirilməsi hissəciklərin formasını, ölçü paylanmasını və daxili təşkilini dəyişdirə bilər. Mənbə: Kiçik Metodlar (2026)

Müasir tibb getdikcə daha çox hədəflənmiş dərman çatdırılmasına — kiçik hissəciklərin (nanopartikulların) dərmanları bədənin müəyyən hissələrinə daşıdığı bir prosesə — əsaslanır. Bu müalicələrin təhlükəsiz və effektiv olmasını təmin etmək üçün elm adamları bu nanopartikulların necə qurulduğunu, o cümlədən onların ölçüsünü, formasını və daxili quruluşunu dəqiq başa düşməlidirlər.

Bu tədqiqatda beynəlxalq bir qrup, dərman çatdırılma nanopartikullarını görünməmiş dərəcədə ətraflı araşdırmaq üçün bir neçə qabaqcıl analiz üsulunu birləşdirdi. İlk dəfə olaraq, ILL-in D11 cihazında aparılan bir təcrübə zamanı AF4 kimi tanınan hissəcik ayırma metodunu kiçik bucaqlı neytron səpilmə (SANS) ilə uğurla birləşdirdilər.

Bu yeni yanaşma tədqiqatçılara yalnız nanopartikulların ölçüsünü və formasını ölçməyə deyil, həm də bu hissəciklərin və dərman molekullarının daxildə necə təşkil olunduğunu müəyyən etməyə imkan verdi. Bu iş getdikcə daha mürəkkəb dərman çatdırılma sistemlərini öyrənmək üçün neytron səpələnməsindən istifadə etmək üçün yeni imkanlar açır və gələcəkdə daha təhlükəsiz və daha effektiv müalicələrin inkişafına dəstək ola bilər. Tədqiqat ” Small Methods” jurnalında dərc olunub .

Dərman çatdırılma nanopartiküllərini anlamaq

Müasir tibb getdikcə daha çox hədəflənmiş dərman çatdırılmasına əsaslanır. Bu prosesdə terapevtik molekullar birbaşa müəyyən orqanlara və ya hətta müəyyən hüceyrə növlərinə daşınır. Bunu etmək üçün dərmanlar tez-tez müxtəlif yağ molekullarından ibarət olan biouyğun hissəciklərin (nanohissəciklərin) içərisində qablaşdırılır.Standart AF4 qurğularında (sol panel) həm nanopartiküllər, həm də həlledici detektora eyni vaxtda çatır. Bu, nanopartiküllərdən gələn siqnalı zəiflədir və beləliklə ölçmə müddətini artırır. Burada təsvir edilən nəşrdə ilk dəfə təqdim edilən durulaşdırma ilə idarə olunan qurğuda həlledici ilə zəngin axının çox hissəsi tullantılara yönəldilir və nəticədə daha güclü nanopartikül siqnalı yaranır (sağ panel). Mənbə: Kiçik Metodlar (2026)

Çatdırılma prosesinin səmərəliliyi hissəciklərin bir çox xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir. Bunlara, məsələn, onların daxili və xarici quruluşu, eləcə də müəyyən bir partiya daxilində hissəcik ölçülərinin homojenliyi daxildir. Beynəlxalq keyfiyyət standartları nanohissəcik ölçülərinin tətbiq üçün təhlükəsiz hesab edilməsi üçün 30%-dən çox dəyişməməsini tələb edir. Buna görə də, istehsal zamanı hissəcik ölçüsü paylanmasının yaxından izlənməsi fundamental əhəmiyyət kəsb edir.

Nanohissəcik ölçüsünü izləmək üçün istehsalçılar adətən asimmetrik axın sahəsi axını fraksiyalaşdırması (AF4) adlanan bir texnikadan istifadə edirlər. Qısacası, bu, məhluldakı hissəciklərin daha kiçik hissəciklərin daha böyük hissəciklərdən daha sürətli hərəkət etməsi üçün ayrılmasını əhatə edir. AF4 adətən hər ölçü qrupundakı hissəciklərin miqdarını ölçmək üçün ultrabənövşəyi işığın udulması və ya işığın səpələnməsi kimi metodlarla birləşdirilir.

Texnikaların güclü yeni birləşməsi

Nanopartikulları daha yaxşı başa düşmək üçün tədqiqatçılar həmçinin onların forması və daxili quruluşu haqqında məlumata ehtiyac duyurlar. Bu, AF4-ü hissəciklərin nanoskalada necə təşkil olunduğunu araşdırmaq üçün xüsusi olaraq hazırlanmış üsullarla birləşdirməyi tələb edir.

Əvvəlki tədqiqatlarda AF4 kiçik maqnit hissəciklərini araşdırmaq üçün kiçik bucaqlı rentgen səpilməsinə (SAXS) qoşulmuşdur. Lakin, o, heç vaxt kiçik bucaqlı neytron səpilmə (SANS) kimi neytron əsaslı üsullarla birləşdirilməmişdir.

Bu çətinlik artıq Leybnits Polimer Tədqiqatları İnstitutunun (Drezden), Stellenbosch Universitetinin, Max IV-in və Proses və Həyat Elmləri Mühəndisliyi Departamentinin (Lund) və Laue-Langevin İnstitutunun (ILL) alimlərindən ibarət beynəlxalq bir qrup tərəfindən aradan qaldırılıb və onlar ILL-in D11 cihazında dünyanın ilk AF4-SANS təcrübəsini uğurla həyata keçiriblər.

Dərman çatdırılması üçün hazırlanmış nanopartikullardan istifadə edərək, komanda onları eyni vaxtda çoxbucaqlı işıq səpələnməsi və ilk dəfə olaraq SANS ilə birləşdirilmiş AF4 qurğusu ilə təhlil etdi. Bu kombinasiyadan istifadə edərək tədqiqatçılar yalnız hissəciklərin ölçülərini deyil, həm də onların daxili quruluşunun homojenliyini və dərman molekullarının potensial yerini böyük dəqiqliklə sınaqdan keçirə bildilər. Bu birləşdirilmiş yanaşma tədqiqatçılara nanopartikulların necə qurulduğunu daha ətraflı anlamağa imkan verdi.

Drezden Leybnits Polimer Tədqiqatları İnstitutundan professor Dr. Albena Ledererin sözlərinə görə, bu ilk uğurlu AF4-SANS təcrübəsi bu cür birləşdirilmiş analitik platformaların biotibbi tədqiqatlar üçün nə qədər güclü ola biləcəyini nümayiş etdirir: “Drezden Leybnits Polimer Tədqiqatları İnstitutundakı Polimer Ayrılma Qrupunda biz qabaqcıl sahə axını fraksiyalaşdırma texnikalarının AF4-SANS və termal FFF-SAXS daxil olmaqla güclü səpələnmə metodları ilə birləşdirilməsində öncülük etmişik. Bu çoxdəqiqəlik aşkarlama yanaşmaları bizə çox az miqdarda nümunələrdən tamamlayıcı, ortoqonal məlumat çıxarmağa imkan verir ki, bu da biotibbi tədqiqatlarda xüsusilə dəyərlidir.”

“Gələcəyə baxaraq, inanırıq ki, bu cür inteqrasiya olunmuş analitik strategiyalar mürəkkəb polimer sistemlərini anlamaq və yeni nəsil polimer əsaslı biotibbi tətbiqlərin dizaynına rəhbərlik etmək üçün həlledici olacaq.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və gündəlik və ya həftəlik olaraq vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında yeniliklər əldə edin .

Təcrübi çətinliklərin öhdəsindən gəlmək

Komanda həmçinin standart AF4 qurğusuna mühüm bir təkmilləşdirmə təqdim etdi. AF4 təcrübələri zamanı hissəciklər sistemdən keçdikcə durulaşır ki, bu da ölçmə siqnalını zəiflədir və çox uzun təcrübə müddətlərinə səbəb ola bilər.

Bu problemi aradan qaldırmaq üçün tədqiqatçılar bu durulaşdırma effektini kompensasiya etmək üçün bir metod tətbiq etdilər və bu, onlara daha səmərəli şəkildə etibarlı ölçmələr əldə etməyə imkan verdi. Buraya nanopartikül siqnalının aşkarlanmasını yalnız nanopartiküllərlə zəngin məhlula yönəltmək, həlledici siqnalını detektorlardan uzaqlaşdırmaq və yaxşı statistika ilə siqnal aşkarlanmasına imkan vermək daxil idi.

Dərman çatdırılması tədqiqatlarında neytronların yeni rolu

SANS-ın AF4-ə qoşulması nanopartikul xarakteristikası platformalarının inkişafında mühüm addımdır. Neytron səpilməsinin əsas üstünlüklərindən biri onun hidrogen və deuteriuma qarşı həssaslığıdır. Tədqiqatçılar hidrogen atomlarını deuteriumla selektiv şəkildə əvəz etməklə nanopartikulun müəyyən hissələrini fərqləndirə və digər üsullarla müşahidə etmək çətin olan struktur detallarını ortaya qoya bilərlər.

Hədəflənmiş müalicələr inkişaf etməyə davam etdikcə, dərman çatdırılma nanopartikullarının dəqiq xarakteristikası getdikcə daha vacib hala gəlir. Burada təsvir edilən tədqiqatda yaradılmış eksperimental çərçivə bu problemin həllinə mühüm töhfədir və biotibbi tədqiqatlarda neytron səpələnməsinin istifadəsi üçün yeni imkanlar açır.

Nəşr detalları

Eva Bittrich və digərləri, SAXS və SANS-a qoşulmuş AF4 vasitəsilə 10 nm-dən aşağı qətnamədə lipid nanopartikullarının struktur profilinin yaradılması, Kiçik Metodlar (2026). DOI: 10.1002/smtd.70639

Jurnal məlumatları: Kiçik Metodlar 

Əsas anlayışlar

KolloidlərNanostrukturlarNeytron texnikaları

Laue-Langevin İnstitutu tərəfindən təmin edilir Bu hekayənin arxasında kim dayanır?

Qeb Klark

İngilis dili üzrə magistr dərəcəsi, 2021-ci ildən bəri mətn redaktoru, ali təhsil və səhiyyə sahəsində təcrübəyə malikdir. Etibarlı elm xəbərlərinə həsr olunub. Tam profil →

Endryu Zinin

Fizika üzrə magistr dərəcəsi və tədqiqat təcrübəsi. Uzun müddət elm xəbərləri həvəskarı. Science X-in redaksiya uğurunda əsas rol oynayır. Tam profil →

Daha ətraflı araşdırın

Hissəcik-hissəcik izləmə nanohissəcik dərmanının qeyri-bərabər sərbəst buraxılmasını aşkar edir