asdasdНаночастицы местного применения
Наночастицы различных материалов, служат эффективным средством доставки лекарств к нужным клеткам. Но как их ввести в организм? Сотрудники Дорожной клинической больницы на станции Красноярск, Института биофизики СО РАН, Сибирского федерального университета и Института физики им. Л. В. Киренского СО РАН разработали метод внедрения магнитных наночастиц в кость и хрящ с помощью магнитного поля. Их исследования поддержали Целевая программа «Развитие научного потенциала высшей школы» и РФФИ.
Использование наночастиц в качестве носителей лекарственных препаратов имеет много преимуществ — они могут проникать к самым отдаленным клеткам, преодолевая различные биохимические или иммунологические барьеры. С их помощью можно оптимизировать распределение лекарств в организме, повысить эффективность и избирательность их действия, а также снизить токсичность. Чаще всего наночастицы вводят системно: внутривенно, реже внутрибрюшинно, внутримышечно или подкожно, их иногда глотают или вдувают в дыхательные пути. Но во многих случаях предпочтительнее было бы местное введение, при котором лекарство действует непосредственно на пораженный очаг и поэтому его можно использовать в меньшей концентрации.
Красноярские исследователи опробовали метод местного введения магнитных наночастиц с помощью градиента магнитного поля. Магнитные частицы они получили в результате культивирования бактерий клебсиелл, выделенных из озерного сапропеля. Эти бактерии синтезируют наночастицы минерала ферригидрита. Частицы имеют малый размер (2—7 нм) и обладают свойствами антиферромагнетиков, т. е. приобретают небольшую намагниченность во внешнем магнитном поле.
Первые эксперименты ученые провели на кусочках кости и хряща носовой перегородки, удаленных по медицинским показаниям. Для этого магнитные порошки добавляли в небольшое количество физиологического раствора, помещали в раствор кусочки тканей и выдерживали в магнитном поле. Проникновение частиц железа в ткань исследователи определяли с помощью реакции, которая окрашивает содержащие железо ткани в ярко-синий цвет.
В отсутствие магнитного поля наночастицы не могут пройти в толщу хряща или кости, а располагаются по краю ткани. Если в течение 20 минут раствор поместить в магнитное поле, нановещества проникнут в толщу тканей и равномерно распределятся по всему объему. В третьей серии опытов исследователи вдвое увеличили время воздействия, но это не повлияло на содержание железа в тканях. Очевидно, для местного введения наночастиц 20 минут вполне достаточно.
Исследователи учатся управлять распределением железосодержащих наночастиц с помощью магнитного поля, эксперименты будут продолжены.