Ученые из Академгородка получили новые магнитные наночастицы
Ученые из Академгородка получили новые магнитные наночастицы
Исследователи из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН получили магнитные наночастицы для использования в качестве контраста для диагностики опухоли методом МРТ.
Сами по себе магнитные частицы склонны к агрегации в жидкостях: они слипаются друг с другом в более крупные образования разных форм и объёмов. Наночастицы для биомедицины должны обладать рядом критериев: быть определенного размера (до 200 нанометров), обладать монодисперсностью (то есть такого размера должны быть все частицы в растворе) и биосовместимостью, а также оставаться стабильными в физиологических условиях.
– Наша работа была направлена на покрытие этих наночастиц веществом, которое предотвращало бы их агрегацию, сохраняя при этом магнитные свойства, – рассказала завлабораторией биомедицинской химии ИХБФМ СО РАН к.х.н. Елена Дмитриенко.
Ещё одной немаловажной задачей стало снижение токсичности наночастиц: так как они представляют собой оксид железа, то могут генерировать токсичные активные формы кислорода. С этим исследователи справились, покрыв магнитные наночастицы жирными кислотами, что также стало мешать частицам слипаться. Как пояснили специалисты, у них есть ещё и кислотная группа с отрицательным зарядом, которая обеспечивает дополнительное отталкивание частиц друг от друга в жидкости.
В качестве контрастного препарата частицы сравнивались по показателям с широко применяемым препаратом «Гадовист». Они показали сходную с ним эффективность, а также меньшую токсичность для клеток.
– Мы хотели в перспективе загружать частицы противораковым препаратом доксорубицином, чтобы затем они постепенно высвобождали его в опухоли, то есть использовались бы как доставка лекарства и депо для него, – отметила Елена Дмитриенко.
Однако доксорубицин, как и другие виды химиотерапии, токсичен, а кроме того, достаточно быстро выводится из организма. Доставка с помощью магнитных частиц позволит сократить дозу препарата и обеспечить постепенное его высвобождение.
Магнитные свойства частиц также позволяют концентрировать их в опухоли с помощью постоянного магнитного поля, а воздействие переменного магнитного поля способно разогревать ткани, вызывая локальный перегрев с последующей гибелью раковых клеток. Метод подходит для опухолей, локализованных там, где возможна такая манипуляция, однако их потенциальный список довольно широк: колоректальный рак, меланома, рак прямой кишки, рак шейки матки, рак простаты и другие.
Исследователей интересовало и взаимодействие магнитных наночастиц с другими белками и компонентами крови.
– Мы изучили взаимодействие с альбумином, транспортным белком-переносчиком жирных кислот: чтобы покрыть наночастицы, жирные кислоты должны были приманивать альбумин. У него есть большие гидрофобные «карманы», в которые он загружает всё, что ему необходимо, и несёт к месту требования. Опухоль, в свою очередь, активно накапливает альбумин как питательное вещество, соответственно, если он принесёт в «кармане» доксорубицин, то она и его накопит, – объясняет Елена Дмитриенко.
Таким образом, специалисты синтезировали наночастицы и придумали для них покрытие, которое стабилизировало их от агрегации, защитило от высвобождения токсичных элементов, при этом обеспечило прикрепление к противораковому препарату и белку крови альбумину для более эффективной транспортировки всей конструкции к опухоли.
По информации издания «Наука в Сибири»
Фото Юлии Поздняковой
Другие новости на тему
Комментарии