Нанопористые материалы, такие как мезопористый оксид кремния, очень привлекательны для разнообразных биологических применений. Особая структура поверхности, огромный внутренний объем пор, возможность модифицировать поверхность различными функциональными группами, а также высокая химическая и термическая стабильность кремниевых мезопористых частиц позволяет применять их, например, в системах доставки лекарств в живых организмах.
Однако, при всех радужных перспективах, есть одна малоизученная, но тем не менее существенная проблема: а как повлияют на клетки – и в результате, на организм – сами частицы, использованные для доставки лекарства? Над этим вопросом задумались ученые из Швеции. В частности, их заинтересовало возможное воздействие таких частиц на иммунную систему организма.
Для своих исследований они взяли кремниевые мезопористые частицы разных размеров (270 нм и 2,5 мкм, рисунок 1), и человеческие
дендритные клетки. Эти клетки в организме находятся «на переднем фронте» иммунной системы, распознавая чужеродные молекулы и запуская цепочку событий, приводящую к выработке антител (уже другими клетками) и развитию иммунитета.
Как оказалось, и микро-, и наночастицы мезопористого оксида кремния активно проникают внутрь дендритных клеток (рисунок 2), однако воздействуют на них по-разному. При обработке дендритных клеток частицами микронных размеров на поверхности клеток появляются молекулы CD86, что является важным регуляторным сигналом для других клеток иммунной системы организма, и понижается количество других сигнальных молекул, CD40 и CD80. Обработка наночастицами вызывает подобный эффект в гораздо меньшей степени даже при концентрациях частиц, в 10 раз больших по сравнению с концентрацией микрочастиц.
Выводы из этих наблюдений у шведских исследователей получились более чем оптимистичные: они говорят, что при использовании микрочастиц мезопористого кремния можно добиться дополнительного иммуностимулирующего эффекта, тогда как наноразмерные частицы можно применять для более нейтральной, не затрагивающей иммунную систему доставки лекарств.
Работа
«Mesoporous Silica Particles Induce Size Dependent Effects on Human Dendritic Cells» опубликована в Nano Letters.
