5.4. Радионуклидные методы визуализации

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. Например, наночастицы оксида железа, меченые изотопом ¹¹¹In и содержащие моноклональные антитела, исследовались на модели рака молочной железы у мышей (DeNardo et al., 2005). Эти наночастицы обеспечивали оптимальную детекцию опухоли и, после их нагревания за счет облучения переменным магнитным полем, вызывали термолизис опухолевой ткани (рис. 4). Перфторуглеродные наночастицы, также меченые ¹¹¹In, использовались для детекции опухолевого ангиогенеза у кроликов (Hu et al., 2007). Селективность связывания этих наночастиц с опухолевыми сосудами обеспечивалась их направленностью против интегрина a_vβ₃. Было показано, что наночастицы, содержащие около 10 атомов ¹¹¹In, обладают гораздо большей диагностической специфичностью, чем те, что содержат 1 атом изотопа. Важнейшее преимущество однофотонной эмиссионной компьютерной томографии перед позитронно-эмиссионной томографией состоит в возможности одновременной визуализации нескольких радиоизотопов, поскольку гамма-лучи от различных изотопов могут быть дифференцированы по их энергии. На сегодняшний день в литературе отсутствуют данные о попытках использования двойной радиоизотопной визуализации с помощью наночастиц.

Рис. 4. Схема строения гибридной наночастицы, предназначенной для диагностики и терапии опухолей (пояснения в тексте) (по Cai, Chen, 2007).

Несколько исследований были посвящены изучению наноплатформ для позитронно-эмиссионной томографии. Liu et al. (2007) изучили распределение ⁶⁴Cu-меченых однослойных нанотрубок в организме мыши in vivo с помощью позитронно-эмиссионной томографии, а также распределение этих нанотрубок ex vivo. Было показано, что нанотрубки обладают высокой стабильностью in vivo, причем длина функционализирующих их молекул полиэтиленгликоля оказывает влияние на распределение и время полужизни в кровотоке. В том же исследовании была показана хорошая диагностическая информативность нанотрубок для выявления опухолей, содержащих интегрин a_vβ₃.

Использование наночастиц в качестве контрастных агентов для радионуклидных исследований сопряжено с некоторыми трудностями в интерпретации получаемых результатов. Дело в том, что радионуклидные методы диагностики визуализируют в первую очередь изотоп, а не наночастицы. Суждения о накоплении наночастиц в том или ином органе в данном случае являются косвенными, поскольку в ходе исследования не исключается диссоциация радионуклида и поверхностного слоя наночастиц. Обеспечение более прочного связывания наночастиц с радиоизотопами будет способствовать созданию интегральных структур, дающих возможность одновременного количественного анализа молекулярных изображений и направленной доставки лекарственных препаратов.

<<< Назад | Читать дальше >>>

Нанотехнологии в биологии и медицине: современное состояние вопроса

Нанотехнологии в биологии и медицине. Коллективная монография под ред. чл.-корр. РАМН, проф. Е. В. Шляхто. 2009 г.