новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Исследование рынка кукурузных отрубей в России
Исследование рынка кукурузного зародыша в России
Исследование рынка кукурузного глютена в России
Исследование рынка тканого геотекстиля в России
Исследование рынка геокомпозитных материалов в России
Исследование рынка геомембран в России
Исследование рынка геосеток в России
Исследование рынка георешеток в России
Исследование рынка геотканей в России
Исследование рынка надувных бассейнов в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

Продукты оргсинтеза

Магнитные наночастицы: доставка (II часть)


Обзор истории доставки лекарственных препаратов следует начать с признания заслуг Пауля Эрлиха (1854-1915), который предположил, что, если вещество может селективно оказать целевое воздействие на вызывающий болезнь организм, то вместе с селективным веществом можно доставить вещество, ядовитое для этого возбудителя болезни.


 

Разработка магнитной доставки лекарственного препарата
    Таким образом, можно создать «волшебную пулю» для того, чтобы полностью уничтожить организм, выделенный как целевой. В 1908 году Эрлих получил Нобелевскую Премию по медицине за свою работу в области иммунологии, а идея с «волшебной пулей» была даже использована в качестве сценария для снятого в 1940 году фильма «Волшебная пуля Доктора Эрлиха». С тех пор предлагались различные стратегии доставки лекарственного препарата в область, непосредственно примыкающую к опухоли, включая, как уже отмечалось выше, использование переносчиков присоединенных к препарату веществ, чувствительных к воздействию физических факторов и распознающих опухоли.
     До того, как их начали использовать для доставки лекарственных веществ, магнитные микрочастицы предлагалось использовать в качестве контрастных веществ для лечения локализованным радиационным излучением и перекрытия кровотоков опухолей (антиангиогенная терпапия). В 1960 г. в работе Фримена и др. предполагалось, что магнитные частицы могут перемещаться по сосудистой системе и концентрироваться в заданном участке организма с помощью магнитного поля.
     Использование магнитных микро- и наночастиц для доставки химиотерапевтических средств разрабатывается с семидесятых годов. Цимерманн и Пилват в 1976 г. использовали магнитные эритроциты для доставки цитотоксических препаратов. Виддер и др. описывают целевое воздействие магнитных альбуминовых микросфер, инкапсулирующих противораковый препарат (доксорубицин) на экспериментальных моделях животных. В восьмидесятых годах некоторые авторы разрабатывали эту стратегию для доставки различных препаратов с использованием магнитных микрокапсул и микросфер. В 1994 г. Хэфли и др. приготовили поддающиеся биологическому разложению микросферы полимолочной кислоты, в которые входили магнетит и бета-излучатель Y для радиотерапии с целевым воздействием, и успешно применили их при лечении подкожных опухолей.
     Тем не менее, все эти первоначальные подходы были микроуровневыми. Впервые магнитные наночастицы были использованы на экспериментальных моделях животных в 1996 г. Группой ученых был проведен первый этап клинических испытаний на пациентах с поздними стадиями рака, которые неудачно лечились ранее. Тем не менее, в ходе первого испытания более 50% наночастиц сосредоточились в печени.
      С тех пор несколько групп по всему миру синтезировали магнитные переносчики и демонстрировали потенциальные возможности применения. Запущены производства различных магнитных микро- и наночастиц, которые используются в магниторезонансной томографии, магнитной жидкостной гипертермии, сортировке и целевом отборе клеток, биоразделении, зондировании, иммобилизации ферментов, иммуноанализе, генной трансфекции и системах обнаружения.
      Компания FeRx, Inc. (основанная в 1997 г.) производила нагруженные доксорубицином магнитные наночастицы, состоявшие из металлического железа, перемолотого вместе с активированным углем. С использованием этих частиц проводился второй этап клинических испытаний на пациентах с первичным раком печени, но испытания не были успешными. Компания Chemicell GmbH в настоящее время предлагает на рынке наночастицы с TargetMAG-доксорубицинoм, включающие многодоменное магнетитовое ядро на матрице из крахмала с мостиковой связью с конечными катионами, которые можно обратно поменять на положительно заряженный доксорубицин. Частицы имеют гидродинамический диаметр 50 нм, и покрыты 3 мг/мл доксорубицином. Такие наночастицы, заряженные митоксантроном, уже использовались на экспериментальных моделях животных с положительным результатом. Chemicell также предлагает на рынке FluidMAG® для применения в качестве средства доставки лекарственного препарата. Магнитный гидрогель с наночастицами (MagNaGel®) от компании Alnis Biosciences, Inc. представляет собой материал, включающий химиотерапевтические вещества, коллоидный оксид железа и лиганды целевого воздействия.
      В целом, подводя итоги, можно сказать, что для магнитного целевого воздействия лекарственный препарат или терапевтический радионуклид привязывается к магнитному компаунду, который вводится в организм, и затем концентрируется в участке целевого воздействия с помощью магнитного поля (здесь используется имплантированный постоянный магнит или поле внешнего воздействия). В зависимости от применения, частицы затем выпускают лекарственный препарат или инициируют местное воздействие (радиационное излучение из радиоактивных микросфер или гипертермия с помощью магнитных частиц). Выпуск лекарственного препарата может осуществляться простой диффузией, или же он может реализоваться на основе механизмов, требующих деятельности ферментов или изменения физиологических условий, таких как: водородный показатель, осмотическое давление и температура. Выпуск лекарственного препарата может также быть запущен с соединенной с препаратом магнитной наночастицы.


Доставка лекарственных препаратов с помощью магнитных наночастиц
      Различные органические материалы (полимерные наночастиц, липосомы, мицеллы) были исследованы для использования в качестве нанопереносчиков для доставки лекарственных препаратов с использованием пассивного целевого воздействия, активного целевого воздействия с частицей для опознания (например, антитела), или активного целевого воздействия с помощью физического фактора (например, магнетизма в магнитолипосомах). Тем не менее, эти органические системы все еще обладают ограниченной химической и механической стабильностью, набуханием, чувствительностью к микробиологическому воздействию, недостаточным контролем скорости выпуска препарата и высокой затратностью.
      Полимерные наночастицы также страдают от проблемы полидисперсности. При синтезе образуются частицы с большим диапазоном размеров и нерегулярным образованием ветвей, что может привести к созданию разнородных фармакологических свойств. Одной из альтернатив является использование дендримеров, которые монодисперсны и имеют сферическую архитектуру, которая образуется в результате их поэтапного синтеза и может очищаться на каждом этапе роста. Визуализация дендримеров требует создания метки особой частицей (т.е. флуорофором или металлом). Основным недостатком дендримеров и дендритных полимеров является, тем не менее, их высокая стоимость. Проблемой остается также подготовка дендритных полимеров, которые циркулируют в крови достаточно долго, чтобы скапливаться в целевых областях, но которые можно удалить из организма с разумной скоростью, чтобы избежать долговременного накопления.
      Пассивное целевое воздействие с использованием соединенных с лекарственным препаратом дендримеров и дендритных полимеров широко изучалось, преимущественно с использованием метода ЭПР (электронно-парамагнитный резонанс). Активное целевое терапевтическое воздействие, такое как использование соединенных с антителами дендримеров, представляется многообещающей альтернативой с учетом потенциала использования антител для осуществления селективного целевого воздействия. Из-за тех недостатков при доставке лекарственных препаратов, которые имеются у органических наночастиц, неорганические переносчики представляются интересной возможностью, и подлежат серьезному исследованию. Ниже приводятся некоторые примеры неорганических магнитных наночастиц.
       Основными преимуществами магнитных наночастиц, как органических, так и неогранических, является то, что они могут быть:
- визуализированы (суперпарамагнитные наночастиц используются при магнитной резонансной томографии);
- направлены и удержаны в определенном месте с помощью магнитного поля;
- нагреты в магнитном поле для инициации механизма выпуска лекарства или для осуществления гипетермии/абляции тканей.
       Важно отметить, что последняя способность имеется не только у магнитных наночастиц, но и у частиц, способных поглощать излучение ближнего инфракрасного диапазона, а также микроволновые и ультразвуковые излучения.
       В зависимости от процедуры синтеза можно получить магнитные наночастиц или нанокапсулы. Имеются в виду наночастицы, в которых лекарственный препарат ковалентно присоединен к поверхности, внедрен или адсорбирован через отверстия магнитного носителя (полимера, мезопористой двуокиси кремния и т. д.). Термин нанокапсула (‘резервуар’) обозначает магнитные везикулярные системы, в которых лекарственный препарат заключен в водную или масляную полость, обычно изготавливаемую с помощью процедуры обратной мицеллы, окружен органической мембраной (магнитолипосомами) или инкапсулирован в полую неорганическую капсулу.
      Ключевые параметры поведения магнитных наночастиц обусловлены химией поверхностных явлений, размером и магнитными свойствами (магнитный момент, остаточный магнетизм). Химия поверхностных явлений особенно важна для того, чтобы избежать воздействия ретикулоэндотелиальной системы (РЭС), которая является частью иммунной системы, и увеличить время существования в кровотоке. Покрытие наночастицы нейтральным и гидрофильным компаундом (т. е. полиэтилен гликолем (ПЭГ), полисахаридами, дисопсонинами (HSA), и т. д.) увеличивает циркуляционное время существования с минут до часов и даже дней. Другой возможностью является уменьшение размера частицы; тем не менее, несмотря на все усилия, не удается полностью избежать воздействия РЭС, а нежелательное перемещение в другие участки организма может создавать токсикологические проблемы.
     Наряду с лечением раковых заболеваний магнитные наночастицы можно использовать также при лечении анемической хронической почечной болезни и расстройств, связанных с костно-мышечной системой (т. е. местных воспалительных процессов, побочных воздействий). Для таких расстройств приемлемой альтернативой доставке к местам образования воспалений путем поддержания соответствующих местных концентраций при снижении общей дозировки и уменьшении побочных воздействий являются наночастицы с суперпарамагнитным оксидом железа (SPION), в сочетании с внешними магнитными полями.


Недостатки магнитной доставки препаратов
      Поскольку градиент магнитного поля уменьшается по мере удаления от цели воздействия, основной недостаток магнитной доставки лекарственных препаратов связан с мощностью внешнего поля, которое может применяться для получения градиента магнитного поля, которое необходимо для управления временем удержания наночастиц в заданной области, или которое запускает механизм десорбции препарата. Постоянные магниты Nd-Fe-B в сочетании со SPION, который обладает прекрасными магнитными свойствами, могут достигать эффективного магнитного поля на глубину до 10-15 см. внутрь организма. Тем не менее, следует отметить, что магнитные носители накапливаются не только в целевой области, но также и по всему поперечному сечению от внешнего источника до глубины, которая является пределом эффективного поля. Очевидно, что геометрия магнитного поля крайне важна, и ее следует учитывать при проектировании технологии магнитного целевого воздействия.
      В качестве средства, позволяющего преодолеть недостатки внешних магнитных полей, можно разместить внутренние магниты поблизости от целевой области с помощью использования минимально инвазивной хирургии. В ряде работ осуществлено моделирование взаимосвязи между магнитным имплантатом и магнитными наночастицами, обеспечивающими возможность доставки лекарственного препарата. Кроме того, ряд лабораторий занимается работой по обеспечению доставки лекарственного препарата целевого воздействия с магнитными имплантатами.
      Другой недостаток связан с небольшим размером наночастицы, необходимой для суперпарамагнетизма, который в свою очередь необходим для того, чтобы избежать скопления магнитных частиц после того, как будет убрано магнитное поле (см. далее). Небольшой размер подразумевает снижение мощности магнитного влияния, а из-за этого сложно направлять частицы и удерживать их в непосредственной близости от объекта воздействия в то время, когда они противостоят воздействию кровотока. Целевое воздействие, скорее всего, будет более эффективным в тех областях, где кровь перемещается с более низкой скоростью, в особенности, когда источник магнитного поля находится близко от целевой области.
      Что касается биомедицинского применения, здесь недостатки возникают при экстраполяции с экспериментальной модели животного на человека. Здесь необходимо учитывать многие физиологические параметры, от разницы в весе, объеме циркулирующей крови, минутного сердечного выброса и срока циркуляции до объема и расположения кровотока и опухоли, что затрудняет экстраполяцию данных, полученных на экспериментальных моделях животных. С этим связано также и то, что исследований токсичности (не только прямой токсичности, но также токсичности продуктов распада и спровоцированных реакций) и дальнейшей судьбы магнитных носителей недостаточно и, во многих случаях, их характеристика также недостаточна.
       И, наконец, магнитная доставка лекарственных препаратов, в том виде, в котором она существует на сегодняшний день, по большей части, применима к хорошо изученным опухолям, в то время как лечение метастатических новообразований и небольших опухолей на ранних стадиях развития все еще остается нерешенной задачей. Терапия возникающих опухолей будет означать разработку наночастиц нового поколения типа «искать-разрушать», которые будут распознавать именно небольшие скопления раковых клеток и доставлять элементы (лекарственные препараты или гипертермические вещества), необходимые для их уничтожения. К этой области продолжает наблюдаться устойчивый интерес благодаря способности наночастиц добираться до опухолей в тех участках организма, где неприменима традиционная хирургия.

 


М. Арруэбо, Р. Фернандес-Пачеко, М. Ибарра и Х. Сантамария, Нанонаучный Институт Арагона (INA), Университет Сарагосы, Испания

http://www.nanotoday.com
Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

Материалы раздела

ФРУКТОЗА ВРЕДНЕЕ САХАРА
ЗАЩИТА СОЕВЫХ ПОСЕВОВ
ВОЗДЕЙСТВИЕ КОФЕИНА
ПОЛИМОЧЕВИННЫЕ ПОКРЫТИЯ
ПОКРЫТИЯ ДЛЯ СТАЛИ ПЯТОГО ПОКОЛЕНИЯ COLORCOAT PRISMA
БУДУЩЕЕ ТРАНСГЕННЫХ ПРОДУКТОВ В РОССИИ
КАК ЕДА МЕНЯЕТ ЧЕЛОВЕКА
ПЕРВЫЕ ДОКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ «КАРДИОНОВА»
БОТОКС ПОМОГАЕТ от МИГРЕНИ
МЕМБРАННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ LEWABRANE
24 НОВЫХ АЛЛЕРГЕНА "АЛКОР БИО"
МЕТОД РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ РАКА
ПРОЕКТ TOPYIELD
ПЕРВЫЙ РОССИЙСКИЙ ПРЕПАРАТ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ИШЕМИИ
ДОСТИЖЕНИЯ BASF для ИНДУСТРИИ КРАСОТЫ
СИНТЕЗ НОВЫХ БЕЛКОВ
KEEP 32 СДЕЛАЕТ ЗУБЫ «НЕУЯЗВИМЫМИ ДЛЯ КАРИЕСА»
ВИТАМИНЫ "КАВИКОРМ" для ЖИВОТНЫХ
ВРЕДНО ЛИ ПАЛЬМОВОЕ МАСЛО?
СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ЛИЗИНА
ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА в ПРОИЗВОДСТВЕ ЗАМОРОЖЕННЫХ ПРОДУКТОВ
ОТБЕЛИВАТЕЛИ «ПИГМЕНТА»
МЕБЕЛЬНЫЙ ЛАК НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
«МОСВОДОКАНАЛ»: гипохлорит натрия вместо хлора
НОВЫЕ ПРОЕКТЫ: ДИОКСИД КРЕМНИЯ ИЗ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ
ФОЛИЕВАЯ КИСЛОТА - новое измерение в контрацепции
«БИОКАД» об ИСПЫТАНИЯХ «АЛЬГЕРОНА»
ВОЗМОЖНОСТИ ТОПИНАМБУРА
ПИЩЕВЫЕ КРАСИТЕЛИ ДЛЯ ПАСХАЛЬНЫХ ЯИЦ
НОВИНКИ BASF на «ИНТЕРПЛАСТИКА 2012»
ВДЫХАЕМЫЕ ФОРМЫ ИНСУЛИНА
БЕЗВРЕДЕН ЛИ ВИТАМИН Е?
КОРМОВЫЕ ФЕРМЕНТЫ DIREVO
ФРУКТОЗА - САМЫЙ ВРЕДНЫЙ САХАР
НОВЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ, НОВЫЕ БЕЛКИ
БИОТЕСТЫ MAGNISENSE в РОССИИ
ПРЕМИКСЫ YOUPIG ДЛЯ СВИНОВОДСТВА
ОТЕЧЕСТВЕННАЯ «ЛЮКСОВАЯ» КОСМЕТИКА
КРАХМАЛЬНЫЙ КЛЕЙ: адгезия и когезия
«БИОКАД» о РАЗРАБОТКЕ БЕВАЦИЗУМАБА
ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ФАРМИННОВАЦИИ
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЧВООБРАБОТКИ
АНТИМИКРОБНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НАФТАЛАНОВОЙ НЕФТИ
ПРЕМИКСЫ NATUPHOS
ПРОБИОТИКИ + ПРЕБИОТИКИ

>>Все статьи

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved