Применение наночастиц в медицине, фармакологии и биотехнологии

Ключевые слова:      нанотехнология, магнитные материалы, наносорбент, детоксикация, адресная доставка лекарственных препаратов.

            Группа исследователей разработала методы получения наночастиц (Fe₃O₄) диаметром 10-15 нм. Технология изготовления магнитных наночастиц отвечает требованиям к препаратам биомедицинского назначения и даёт возможность получать наночастицы с изменяющейся в широком интервале намагниченностью.

 Наносорбент. На модельных системах определено, что 1,0 см³ раствора жидкости содержит порядка 2^.10¹⁶ наночастиц Fe₃O₄^. nH₂O и сорбирует следующие биологические соединения: билирубин – 350 мг, мочевина – 120  мг, креатинин – 200 мг.  Внутривенное введение раствора наночастиц животному, с привитой карциномой , приводит к нормализации биохимических показателей крови, табл. 1, т.е. наночастицы  выполнили роль сорбента , который необходимо применять для  детоксикации организма. Кроме того, надо  отметить, что внутривенное введение раствора наночастиц не повреждает клеточные мембраны и не вызывает у животных токсических и аллергических реакций.

Таблица 1. Изменение биохимических показателей крови

ЛДГ-лактатдегидрогеназа, АсАТ-аспартатаминотрансфераза, АлАТ-аланинаминотрасфераза

Адресная доставка фармпрепаратов.Задачу адресной, то есть «точечной», доставки лекарственных противоопухолевых препаратов к месту локализации опухоли можно решить с применением липосомальных капсул, внутри которых находятся наночастицы Fe₃O₄ и лекарственное вещество. Липосомальная капсула «закрывает» наночастицу от «контроля» иммунной системы. В дальнейшем, на первом этапе, с помощью магнитной системы происходит сборка термочувствительных липосом в очаге опухоли, а на втором этапе мгновенный СВЧ-нагрев капсул липосом ведёт к их разрушению и взаимодействию лекарственного вещества с клетками опухоли. Таким образом, применение наночастиц- даёт возможность решить сразу несколько задач:

1. Осуществлять точный вектор доставки лекарственного вещества.

2. Выполнять роль тепловых центров деструкции онкоклеток при гипертермии.

3. Использовать как наносорбент для снижения интоксикации организма продуктами распада опухоли.

            Наночастицы могут найти применение для увеличения контраста в магнито-резонансной томографии, так как они свободно проникают через мембранные и гемато-энцефалические барьеры. Это позволит контролировать состояние опухоли при её лечении и, в свою очередь, даст возможность оптимизировать фармакокинетические свойства препаратов, необходимые для лечения, что , уменьшит токсическую нагрузку на организм человека.

Защита от радиационного излучения. Получены данные, которые показывают, что раствор наночастиц, который вводят в организм животных (мышей) после их тотального облучения, защищает генетический аппарат и кроветворные органы от метаболитов, способных нарушить общий биохимический баланс в организме. Продолжительность жизни животных из подопытной группы, котором после облучения был введен раствор наночастиц, приблизительно в 1,5 раза превышает продолжительность жизни животных из контрольной группы, получивших аналогичную дозу излучения. Животным  контрольной группы  раствор наночастиц не вводили.

            Результаты работы могут быть рассмотрены инвестором для дальнейшего финансирования проекта и подачи заявки на изобретение для получения патента.