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: метаболический путь (IV часть)

 

       Распределение наночастиц и их нагрузок по организму зависит от многочисленных физико-химических факторов: размера частиц, токсичности, поверхностного заряда, способности адсорбировать протеины, поверхностной гидрофобности, нагруженности лекарственным препаратом и кинетикой выпуска препарата, стабильности, разложения систем носителя, протекания гидратирования, электрофоретической подвижности, пористости, особых параметров поверхности, плотности, степени кристалличности, угла контакта и молекулярного веса. Тем не менее, метаболический путь (а также и возможная токсичность) магнитных наночастиц также существенно зависит от дозировки и способа введения. Ниже рассматриваются некоторые последствия использования трех наиболее распространенных способов введения лекарственных препаратов.

       Основным правилом для магнитных наночастиц при внутривенном введении является то, что носитель должен быть нетоксичным, не иммуногенным и такого размера, который позволяет избежать закупорки капиллярных сосудов. После того, как наночастица попадает в кровоток, начинает действовать система ответной реакции РЭС. Циркулирующие мононуклеарные фагоциты (моноциты) выводят наночастицы в печень, селезенку и костный мозг, где имеющиеся там специальные клетки захватывают наночастицы до их разложения, если имеется такая возможность. В целом, более мелкие наночастицы быстрее выводятся по сравнению с крупными, но чем крупнее частицы, тем меньше время их присутствие в плазме крови.

Рис. Качественная схема, показывающая зависимость изменения срока нахождения в крови от размера частицы.


       В отличие от растворимых в воде молекул, которые быстро поглощаются через стенки кровеносных капилляров и попадают в кровеносную систему, небольшие частицы, вводимые с помощью местной инъекции, проникают во внутрипоровое пространство вокруг области введения и постепенно поглощаются лимфатической капиллярной системой. По этой причине вводимые с помощью подкожной или местной инъекции наночастицы могут быть использованы для лимфатического целевого воздействия, т. е. в качестве средства химиотерапии при лечении лимфатических опухолей, хотя этот путь редко используется в клинической практике, поскольку он не может быть полезным при целевом воздействии на метастатические опухоли. В этом случае не требуется магнитных свойств, но они могут оказаться полезным качеством при удерживании частиц в нужном месте или при проведении гипертермии. Основное правило заключается в том, что коллоидные носители, нацеленные на лимфатические узлы отдельных участков и вводимые с помощью подкожной инъекции, должны быть маленькими (60 нм или еще меньше).
       При пероральном введении основной проблемой является то, что такая доставка пептидов и протеинов затруднена их разложением в желудочном соке, низкими поглощением, пресистемным метаболизмом в печени и существенным исходным увеличением концентрации препарата.


Безопасность воздействия магнитного поля
       Несмотря на то, что все компоненты организма являются либо диа-, пара-, суперпара-, ферри-, либо ферромагнитными, магнитные поля, которые необходимы для того, чтобы оказать существенное воздействие на организм, имеют очень большую мощность. Даже красные кровяные тельца, каждое из которых содержит микрограммы ферропротеинового гемоглобина, дают относительно слабую реакцию на крупные поля или большие градиенты поля, хотя даже эти небольшие значения достаточны для использования при функциональной магнитной резонансной томографии (fMRI). К числу прочих естественных железосодержащих компаундов, имеющихся в организме, относятся: гемосидерин, ферритин, трансферрин, и цитохромы.
       На основе положительных результатов клинической практики и опыта обеспечения безопасности в 1987 г. FDA (Управление по контролю за продуктами и лекарствами США) классифицировало магниты с мощностью поля менее 2 T как устройства с незначительным риском. Дальнейшие положительные результаты исследований дали возможность FDA увеличить этот порог в 1996 г. до 4 T и вновь в 2003 г. до 8 Т (для взрослых). Даже несмотря на то, что эксперименты с сильными статическими магнитными полями (8 T) показали снижение скорости кровотока в организме на 30% при исследованиях in vitro, и сообщалось, что магнитные поля свыше 3 T могут повлиять на нормальное поведение эритроцитов, недавние исследования по оценке человеческого организма с точки зрения побочных воздействий на физиологические и нейрокогнитивные функции, возникающих в результате воздействия статических магнитных полей (до 8 Т) от систем магнитной резонансной томографии, не дали никаких существенных клинических результатов. По данным Кангарлу и Робителя, на протяжении текущего десятилетия томография организма человека в полях, превосходящих 10 T , скорее всего, будет освоена, и такие проекты сейчас находятся в стадии планирования.


Токсичность
       Трудно делать какие-либо обобщающие выводы при рассмотрении токсичности наночастиц, поскольку их токсичность зависит от многочисленных факторов, таких как: дозировка, химический состав, способ введения, размер, способность к биологическому разложению, растворимость, фармакокинетика, поиск тканей-мишеней, химия поверхностных явлений, форма и структура, и это только некоторые из них. Так же, как и в случае с другими биомедицинскими открытиями, для наночастиц следует рассмотреть соотношение степени риска и пользы для того, чтобы убедиться, что риск оправдан. В целом, размер, область поверхности, форма, состав и покрытие наночастиц являются наиболее существенными параметрами в том, что касается цитотоксичности, а изменения поверхности наночастиц является основным инструментом минимизации токсикологического воздействия.
       В целом ряде документов зафиксировано, что высокое соотношение величины поверхности и объема всех наноразмерных частиц может потенциально привести к неблагоприятным биологическим реакциям, если их вдыхают или в дальнейшем абсорбируют через легкие, или проглатывают и затем абсорбируют через пищеварительный тракт. Интересно отметить, что также сообщается, что при концентрациях 20-100 мг/мл крупные магнитные частицы дают более высокую токсичность, чем более мелкие даже после распространения по поверхностной области, несмотря на более низкое отношение величины поверхности к объему, хотя затруднительно проводить сопоставимые эксперименты с частицами различного размера. В любом случае, в исследованиях токсичности следует рассматривать не только острую токсичность, но также и токсичность продуктов распада, возможное моделирование клеток с последующим выпуском медиаторов воспаления, и долговременную токсичность.
       Для использования магнитного носителя с потенциалом переносчика при доставке лекарственных препаратов перед тем, как начинать доклинические испытания необходимо проанализировать: (1) токсичность (острую, подострую, и хроническую токсичности, тератогенность, и мутагенность) на клеточных моделях и экспериментальных моделях животных; (2) гематологическую совместимость; (3) способность к биологическому разложению (там, где это возможно); (4) иммуногенность; (5) фармакокинетику (распределение по организму, метаболизм, биологическую усвояемость, удаление, токсичность, специфическую для различных органов).
       Контрастные вещества на основе магнитных наночастиц в настоящее время поставляются на рынок либо с использованием суперпарамагнитных оксидов железа (т. е. Feridex®, Endorem™, GastroMARK®, Lumirem®, Sinerem®, или РЭСovist®) или парамагнитных металлов, инкасулированных в хелатирующий агент (т. е. Magnevist®, Dotarem®, Gadovist®, Teslacan®) и удовлетворяют требованиям, относящимся к использованию на пациентах. То же относится и к магнитным системам доставки лекарственных препаратов, которые уже реализовывались на рынке, MagNaGel® и FluidMAG® и TargetMAG® (Таблица 1).

Таблица 1. Некоторые компании, занимающиеся разработкой и производством магнитных микро- и наночастиц.

Компания

Области примененияВебсайт
Bangs Laboratories, Inc.отделение клеток, очищение ДНК и РНК, иммунологические анализыwww.bangslabs.com
Polysciences, Inc. разделение в магнитном поле, сортировка клеток, очистка нуклеиновой кислоты, цитометрия потока, сортировка по величине, иммунологические анализы, флюоресцентная микроскопия, диагностические анализыwww .polysciences.com
MicromodPartikeltechnologie, GmbHдоставка препаратов, биомагнитное отделение, очистка нуклеиновой кислотыwww.micromod.de 
Guerbet SA контрастные вещества для рентгеновского обследования и магнитной резонансной томографииwww.guerbet.com
Ademtech SAсортировка клеток, биомагнитное отделениеwww.ademtech.com
Advanced Magnetics, Inc. лечение анемии, контрастные вещества для магнитной резонансной томографииwww.advancedmagnetics.com
Invitrogen Corp.диагностика in vitro иммунологических анализов и нуклеиновой кислоты, отделение ДНК и РНК, очистка протеина, отделение и распространение клеток, испытание пищевых продуктов и окружающей средыwww. invitrogen.com
Estapor (Merck & Co. Inc.)хемилюминесцентные и радиационные иммунологические анализы, отделение клеток, очищение протеина, иммунопреципитация, обнаружение бактерий, иммунохроматографические анализыwww. estapor.comwww. merck.com
Magforce Nanotechnologies AGгипертермияwww.magforce.com
PolymicroshpeРЭС (подразделение Vasmo, Inc.)доставка препаратов, диагностические анализыwww. polymicroshpeРЭС.com
Spherotech, Inc.отделение клеток, иммуноферментный анализ с аффинной хроматографиейwww. sperotech.com
Alnis Biosciences, Inc. доставка препаратов для лечения рака и инфекционных заболеваний, MagNaGel*105 и «разумные» контрастные веществаwww. alnis.com
Triton Biosystems, Incгипертермияwww. tritonbiosystems.com
Sirtex Medical Ltd.лучевая терапияwww.sirtex.com
Biophan Technologies, Inc.доставка препаратовwww.biophan.com
Magnamedics GmbHдоставка препаратов, диагностика in vitrowww.magnamedics.com
Chemicell GmbHдоставка препаратов (FluidMag*), биоразделение, генная трансфекция и обнаружениеwww.chemicell.com

       В последнее время Управление по охране окружающей среды США начало осуществлять регулирование большого количества продуктов, произведенных с использованием серебряных наночастиц, используя законодательство, разработанное для пестицидов. Это первый случай федеральных ограничений, направленных, в основном, на работу в области нанотехнологий.


Перспективы и задачи на будущее
       В области терапии наблюдается быстрое распространение использования магнитных наночастиц в качестве переносчиков для доставки лекарственных препаратов и инструментов для гипертермии/термической абляции. Магнитная доставка лекарственных препаратов представляет собой многообещающую технологию для лечения рака, и на рынке уже представлены несколько продуктов. Недостатки, которые связаны с использованием внешних магнитных полей, могут, в некоторых случаях, быть преодолены с помощью использования внутренних магнитов, расположенных вблизи целевых участков. Магнитные жидкостные гипертермия/термическая абляция также являются многообещающими направлениями, и в настоящее время применяются, но их использование ограничено тем, что необходима локализация опухоли. По этой причине данный способ не может быть использован в превентивной медицине или для лечения опухолей, находящихся на ранних стадиях развития.
       Ставятся задачи по разработке соответствующих уровней распознавания. Предстоит не только определить и присоединить к частицам полезные для распознавания части, но они должны быть загружены в частицы с высокой плотностью при сохранении необходимых параметров.
       И, наконец, как уже отмечалось выше, биомедицинское использование магнитных наночастиц не ограничивается доставкой лекарственных препаратов. Новые возможности применения магнитных наночастиц имеются в области магнитной резонансной томографии, сортировки клеток и выделения целевых клеток, биоразделения, зондирования, иммобилизации ферментов, иммунологического анализа и систем генной трансфекции/обнаружения.

 

 

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