Многие легочные заболевания, включая астму, кистозный фиброз и рак легких, лечатся введением препаратов непосредственно в легкие для минимизации системного воздействия и максимизации эффекта на пораженный орган. Для этого используются специальные ингаляторы, подающие лекарство в дыхательное горло, а чтобы оно достигло легких пациент должен сделать очень глубокий вдох. Кроме того, что больным с тяжелой стадией заболевания трудно сделать достаточно глубокий вдох, эффективность таких ингаляторов очень низка: лишь 4% лекарства достигают цели, что заставляет принимать большие дозы, что в свою очередь может вызвать нежелательные побочные эффекты.
Карстен Рудольф (Carsten Rudolph) с коллегами из Университета Людвига-Максимилманса (Ludwig-Maximilians University) предложили смешивать лекарства с магнитными наночастицами, или наномагнетозолями, в микрокаплях воды, чтобы затем направить их к пораженным участкам с помощью магнитного поля. Идея не нова, но Рудольф со своей группой впервые показал, что это осуществимо в живом организме, в данном случае, в организме мыши.
Ученые создали компьютерную модель течения воздуха по участку дыхательных путей мыши, где дыхательное горло разветвляется на два бронха. Учитывая скорости воздушных потоков, измеренные в предварительных физиологических исследованиях, и то, что будут использоваться наномагнетозоли из частиц оксида железа диаметром 50 нм, было рассчитано, что, поместив магнитный зонд с градиентом потока 100 Т м
-1 рядом с бронхом, можно достичь 16% покрытия микрокапель, впрыскиваемых в горло мыши. Были проведены эксперименты с внешним и внутренним, для введения которого вскрывалась грудная клетка мыши, зондами. Оказалось, что в легкое, рядом с которым находился внутренний зонд, попало в восемь раз больше лекарства, чем во второе легкое, находящееся вне магнитного поля. При использовании внешнего зонда эффект снижается: легкое с внешним зондом получило дозу лекарства лишь в два с половиной раза большую.
До применения данной методики в лечении людей ещё далеко: дело в том, что человеческая дыхательная система значительно крупнее и сложнее, чем мышиная, поэтому подобная навигация частиц будет осложнена. Кроме того, понадобится значительно более мощный магнитный зонд для преодоления дополнительного расстояния до внутреннего легкого. Однако эти исследования безусловно открывают новые возможности и перспективы в медицине.
