Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (ИХБФМ) создали покрытие для наночастиц, применяемых при лечении и диагностике онкологических заболеваний. Оно позволяет снизить токсичность, повысить эффективность доставки частиц к опухолевым клеткам и контролировать размер наночастиц при их синтезе. Кроме того, магнитные наночастицы можно использовать как контрастирующее вещество для диагностики опухолей методом МРТ. Результаты работы опубликованы в журнале Magnetochemistry.
Наночастицы смешанного оксида железа обладают магнитными свойствами, благодаря которым могут быть доставлены в область опухоли под действием постоянного магнитного поля, а под воздействием переменного магнитного поля способны разогреваться, вызывая локальный перегрев и уничтожая раковые клетки. В то же время наночастицы смешанного оксида железа токсичны из-за формирования активных форм кислорода, а из-за магнитных свойств склонны к агрегации: притягиваясь друг у другу, они создают более крупные частицы. Однако для биомедицины их размер не должен превышать 200 нм.
Ученым удалось создать покрытие для наночастиц, предотвращающее их агрегацию и снижающее токсичность.
«Для синтеза наночастиц мы применили известный, простой и легко масштабируемый метод осаждения из раствора и акцентировали внимание на том, чтобы сделать их поверхность максимально биосовместимой и функционализированной. Мы исследовали покрытия на основе диоксида кремния и покрытия жирными кислотами. Покрытие диоксидом кремния исключает генерацию активных форм кислорода, и токсичность обусловлена только химиопрепаратом, который находится на поверхности частиц. Покрытие жирными кислотами дополнительно обеспечивает транспортировку наночастиц внутри кровотока к опухоли. Кроме того, добавляя покрытие на этапе синтеза, мы можем ограничивать наночастицы размером до 100 нм. ― это диапазон размеров, который применим для терапии», ― рассказала корреспонденту «Научной России» заведующая лабораторией биомедицинской химии ИХБФМ СО РАН кандидат химических наук Елена Дмитриенко.
Магнитные наночастицы могут применяться для тераностики различных видов опухолей, локализация которых подходит для доставки с помощью воздействия магнитного поля. Например, это рак шейки матки или колоректальный рак. Однако определенные методы позволяют приблизиться к лечению глиом. Борьба с опухолями мозга ― исходная задача научной группы.
«В настоящее время мы исследуем различные композиции наночастиц. За счет того, что мы умеем управлять их поверхностью, возможно наносить дополнительные слои из других материалов. Например, поверхность может быть создана на основе карбоната кальция: это пористый материал, в который можно упаковать большое количество терапевтического агента. Кроме того, он легко деградирует в области опухоли, и это обеспечит максимально эффективное высвобождение препарата», ― рассказала Елена Дмитриенко.
Также ученые ищут возможности присоединения на одну наночастицу нескольких препаратов разного типа действия. Актуальная работа связана с сочетанием химиотерапии и низкомолекулярных препаратов, и генной терапии с антисмысловыми олигонуклеотидами.
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
Фото: komokvm / ru.123rf.com
