наночастицы

В настоящее время предпринимаются попытки разработки бимодальных агентов для магнитно-резонансной томографии и оптической визуализации. Для доставки иРНК в опухолевые клетки и визуализации ее внутриклеточного накопления была разработана методика, включающая одновременное получение МРТ- и флуоресцентного сигналов.

В большинстве выполненных к настоящему времени исследований наноплатформ для однофотонной эмиссионной компьютерной томографии и позитронно-эмиссионной томографии изучалась возможность направленной доставки наночастиц, меченых радиоизотопами, к опухолевой ткани с целью ее визуализации.

Наночастицы оксида железа в качестве альтернативы традиционным контрастным агентам для магнитно-резонансной томографии применялись для визуализации печени, селезенки и лимфоузлов. Имеются данные о визуализации отдельных клеток, содержащих эти наночастицы, и даже индивидуальных наночастиц. Парамагнитные наночастицы могут также выполнять роль бионаномашин, сочетая в себе функциональные элементы, обеспечивающие направленную доставку, визуализацию и терапевтический эффект.

В силу отсутствия тканеспецифических контрастных агентов, компьютерная томография до настоящего времени не рассматривалась как метод молекулярной визуализации. Тем не менее, в последние годы появились исследования, в которых в качестве контрастных агентов для компьютерной томографии использовались наночастицы.

Нанооболочки состоят из кремнеземной сердцевины и тонкого золотого покрытия. Они покрываются слоем полимера, содержащего лекарственный препарат, и вводятся в организм. После накопления частиц в пораженной ткани (например, в опухоли) производится облучение данной области инфракрасным лазером. Это приводит к селективному поглощению нанооболочками инфракрасных частот и их нагреванию. Нагрев поверхности частицы приводит к высвобождению лекарства из слоя полимера и обеспечивает его локальное действие. Нанооболочки могут использовать для иммуноанализа цельной крови, которая, как известно, хорошо проницаема для инфракрасных лучей. Еще одна область применения нанооболочек – прямая деструкция опухолевых клеток.

Уменьшение магнитных материалов до наноразмерных величин приводит к формированию высокого магнитного момента, известного под названием суперпарамагнетизма. Наиболее хорошо изучены суперпарамагнитные свойства частиц оксида железа. Для биомедицинских целей чаще всего используется магнетит, который представляет собой смесь различных оксидов железа.

Перфторуглеродные наночастицы (200-250 нм) представлены ядром, состоящим из жидкого перфторуглерода, и фосфолипидной оболочкой. Жидкостные перфторуглеродные наночастицы нелетучи, биологически инертны, химически стабильны и не подвергаются распаду в организме. Наличие фосфолипидов позволяет присоединять к наружной поверхности перфторуглеродных наночастиц лекарственные препараты и антитела.

Полупроводниковые нанокристаллы, называемые квантовыми точками, представлены мельчайшими частицами, сопоставимыми по размеру с молекулами белков и нуклеиновых кислот. При возбуждении они дают практически непрерывную палитру четких цветов. В настоящее время квантовые точки активно используются для детекции опухолевых клеток, маркирования внутриклеточных органелл, визуализации микрососудов и многих других биомедицинских исследований.

Цельные наночастицы представлены сферическими наноразмерными объектами из биодеградируемого материала, например, белка (альбумин, коллаген), жиров или синтетических полимеров. Размер цельных наночастиц колеблется от 10 до 1000 нм. Это дает возможность использовать их для одновременной визуализации поврежденных тканей и направленной доставки лекарственных препаратов. Цельные наночастицы в настоящее время лидируют среди нанообъектов, используемых в терапевтических целях.

Среди наночастиц наиболее известны наночастицы таких благородных металлов, как золото и серебро. Наночастицы золота обладают целым рядом уникальных характеристик (оптические свойства, прочность, высокая площадь поверхности), поэтому находят широкое применение в диагностических целях. Наночастицы золота могут служить для усиления сигнала при проведении иммуноферментного анализа за счет их связывания с антителами. Наночастицы серебра в последние годы с успехом использовались для усиления флуоресценции в иммунодиагностике