Магнитовосприимчивые средства оздоровления и лечения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Магнитовосприимчивые средства оздоровления и лечения

Клейн Е.Э.,

Россия, г. Москва

Аннотация

В статье рассматривается возможность применения магнитных микро- и наночастиц для направленной транспортировки средств оздоровления и лечения. Описывается решение практических вопросов, связанных с их применением. магнитный транспортировка наночастица оздоровление

Ключевые слова:микро-наночастицы, магнитовосприимчивые вещества, средства оздоровления и лечения.

Annotation: The article deals with the possibility of using magnetic micro - and nanoparticles for the directed transport of health improvement and treatment. The solution of practical issues related to their application is described.

Keywords: micro-nanoparticles, magneto-receptive substances, means of recovery and treatment.

Одна из важнейших проблем современной биомедицины - поиск способов направленной транспортировки биологически активных веществ и, в частности, средств оздоровления и лечения организма человека. При этом действующее вещество оказывает необходимый терапевтический эффект, достигая органов-мишеней, охваченных патологией [1,2]. В настоящее время наука знает множество способов осуществления направленной транспортировки. Особый интерес представляет возможность использования в качестве средств доставки активных веществ микро - и наночастиц, чувствительных к действию электромагнитного поля. На данный момент магнитные частицы представлены широким спектром: на основе кобальта, железа, никеля, оксидов железа, ферритов MgFe2O4, CoFe2O4, MnFe2O4, LiFesOs, а также CoPt, FePt, MnAl, SmCos, Fe^Nd2B [3]. Магнитные свойства оксидных частиц выражены более слабо, чем у частиц на основе металлов, однако они более устойчивы к окислению. В настоящее время в биомедицине широко применяются частицы оксидов железа, что объясняется их низкой токсичностью и стабильностью магнитных характеристик [4]. Для получения микро- и наночастиц используются механические (диспергирование), физические (применение высокоэнергетических воздействий), химические (синтез или разложение) и физико-химические методы [4]. Также применяются биогенные магнитные наночастицы, которые формируются бактериями [5]. Применение терапевтических магнитных частиц на практике сопряжено с рядом проблем. Необходимо защищать их от кислотной и щелочной коррозии, окисления. Из-за высокой реакционной активности для частиц практически не существует инертной среды. В растворе они склонны к агрегации. Вследствие этого их практическое использование предполагает нанесение специального покрытия на магнитную поверхность [6]. Покрытие позволяет присоединять к магнитному носителю биологически активные вещества. Ковалентная связь микро- и наночастиц с терапевтическими средствами осуществляется за счёт использования покрытия с различными функциональными группами - азидо-, амидо-, карбоксильными, имидными, сульфогидрильными, гидроксильными и другими [7]. Образование химической связи достигается за счёт нанесения на поверхность двух слоёв полимеров (первый слой наносится для стабилизации коллоидного раствора), путём нанесения поли-ОЬ-лактид-ко гликолида, полилактида, дендримеров [8]. Покрытие поверхности частиц также позволяет повысить их биосовместимость, способствует эффективному проникновению через мембрану клетки. Другой способ достижения биосовместимости - помещение микро- и наночастиц в фосфолипидный биослой, обеспечивающий связывание с клеточной мембраной. Иными словами, биосовместимость достигается благодаря созданию управляемых магнитным полем липосом. Одно из преимуществ использования липосом заключается в том, что они ограничивают взаимодействие активных компонентов с биологической средой, в которую они введены [9,10]. Кроме того, решается проблема растворимости и коллоидной устойчивости нано - и микрочастиц [6]. Направленная транспортировка тех или иных веществ может происходить на уровне целого органа или отдельных клеток. Специфичность нацеливания повышается за счёт использования лектина, антител и их фрагментов, протеинов, гормонов, цитокинов, заряженных молекул низкомолекулярных соединений [11]. Исследования на животных доказали возможность доставки доксорубицина в опухоли, была доказана способность нано - и микрочастиц с действующим веществом преодолевать гемато-энцефалический барьер. Так, наночастицы с оксидом железа, модифицированные крахмалом, были использованы для доставки эпирубицина для лечения человека. Проведены клинические испытания лечения карциномы печени с помощью магнитовосприимчивыхнаночастиц [6]. Один из развивающихся современных подходов к лечению человека - генотерапия, также может осуществляться с использованием магнитных частиц для доставки специфических ДНК, РНК, олигонуклеотидов в определённые клетки. Так, успешно была осуществлена трансфекцияплазмидной ДНК, причём связь с наночастицей защищала ДНК от действия нуклеаз и рестриктаз [12]. В заключение следует отметить, что использование магнитовосприимчивых биологически активных веществ свидетельствует о их перспективности для оздоровления и лечения организма человека. Однако в настоящее время механизм их действия пока еще недостаточно изучен и требует дальнейшего исследования.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ

1. Соснов А.В., Иванов Р.В., Балакин К.В. и др. Разработка систем доставки лекарственных средств с применением микро- и наночастиц // Качественная клиническая практика. 2008.- № 2. - с. 4-12.

2. Ивонин А.Г., Пименов Е.В. и др. Направленный транспорт лекарственных препаратов: современное состояние вопроса и перспективы // Известия Коми НЦ УрО РАН. - 2012. - №1 (9).- с. 46-55.

3. Gu H., Xu C. et al. Biofunctional magnetic nanoparticles for protein separation and pathogen detection // J. of the American Chemical Sociaty Chem. Commun.- 2006.- p. 941-949.

4. LuA.-H., SalabasE.L.,Schuth F. Magnetic nanoparticles: synthesis, protection, functionalization, and application // Angew. Chem. Int. Ed. -2007. -V. 46. - p. 12221244.

5. Lang C.,Schьler D. Biogenic nanoparticles: production, characterization, and application of bacterial magnetosomes// J. Phys.: Condens matter. -2006. -V. 18. - p. 2815-2828.

6. Першина А.Г., Сазонов А.Э. Использование магнитных нано - частиц в биомедицине // Бюллетень сибирской медицины. 2008. - №2. - с.70-78.

7. Tomasovicova N., Koneracka M., Kopcansky P. at al. Infrared study of biocompatible magnetic nanoparticles // Measurement Science Review.- 2006. -V. 6. - №3.- p. 32-35.

8. Jain T.K., Morales M.A., Sahoo S.K. at al. Iron oxide nanoparticles for sustained delivery of anticancer agents // Am. Chem. Soc. 2003.- V. 125 (51).- p. 1575415755.

9. Белкин Ю.Д., Литвишко В.С. Микрокапсулирование ферментов и продуктов микробного происхождения. В сборнике: VIII ежегодная международная молодежная конференция ИБХФ РАН-ВУЗЫ «Биохимическая физика». - 2008. - с.87.

10. Белкин Ю.Д., Литвишко В.С., Москалев Е.В. Микрокапсулирование БАД // Биоантиоксидант: тезисы докладов VIII Международной конференции. - М: РУДН. - 2010. - c. 50-52.

11. Sudimack J., Lee R.J. Targeted drug delivery via the folate receptor // Adv. Drug Del. Rev.- 2000.- V. 41.- p. 147-162.

12. Roy I., Ohulchanskyy T.Y., Bharali D.J. et al. Optical tracking of organically modified silica nanoparticles as DNA carriers: A nonviral, nanomedicine approach for gene delivery // J. Magn. Magn. Mater. - 2005. -V. 293. -p. 501-508.

Размещено на Allbest.ru