Ohjelmoitavat polyelektrolyyttinanosäiliöt solunsisäiseen lääkeaineen kuljetukseen (SmartDrug)

SmartDrug -projektin tarkoituksena on optimoida lääkeaineiden solunsisäistä kuljetusta kontrolloimalla lääkeaineen vapautumista nk. nanosäiliöistä. Nanosäiliön ydin voi olla joko tyhjä tai huokoinen partikkeli, joka on päällystetty polyelektrolyyttikerroksella. Polyelektrolyytit ovat vesiliuoksissa varautuneita polymeerejä ja niiden ominaisuuksia voidaan kontrolloida muun muassa pH:n avulla. Nanosäiliötä suojaava kerros muodostuu positiivisesti ja negatiivisesti varautuneista polyelektrolyyteistä ja tämä polyelektrolyyttikuori määrittelee lääkeaineen vapautumista. Polyelektrolyyttikerros voidaan ohjelmoida reagoimaan kontrolloidusti esimerkiksi pH:n muutokseen, joka tapahtuu nanosäiliön tunkeutuessa soluun: pH:n muutos lähes neutraalista (solun ulkopuolella) happamaan toimii ärsykkeenä nanosäilön polyelektrolyyttikuorelle ja kuori avautuu vapauttaen lääkeaineen nanosäiliöstä.

Projektin suurimpana haasteena on kontrolloida lääkeäaineen vapautuminen solun sisällä siten, että se tapahtuu oikeassa paikassa ja oikeaan aikaan. Tämä kunnianhimoinen tavoite vaatii nanosäiliöiden toimintaa säätelevien kemiallisten ja fysiologisten ilmiöiden perusteellista tuntemusta ja siksi tutkimus tehdään yhteistyössä Aalto-yliopiston Kemian laitoksen (prof. Kontturi, Fysikaalisen kemian ryhmä) ja Helsingin yliopiston Lääketutkimuskeskuksen (prof. Urtti) kanssa.