Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Под действием переменного магнитного поля мембрана липосомы становится проницаемой для доставляемого вещества.
Липосомы
Липосомы. На врезке отчётливо видны магнитные наночки.
Высвобождение флуоресцентного красителя. Видно, что липосомы с магнитными частицами в мембране работают лучше.

Магнитные липосомы для управляемой доставки лекарств

Ключевые слова:  доставка лекарств, липосомы

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

06 марта 2011

Липосомы – искусственные везикулы из липидных бислоёв – в настоящее время успешно применяются для доставки различных лекарственных препаратов. Обычно их диаметр составляет около 100 нм, они биосовместимы, а главной их особенностью является то, что они могут проникать через гидрофобные липидные оболочки, например, клеточные мембраны. Таким образом, полезный груз, даже будучи гидрофильным, может запросто попасть внутрь клеток.

Высвобождение препарата происходит при разрушении липосом, например, под действием температуры, которая обычно близка к температуре тела. Такой подход не очень удобен, т.к. липосомы начинают разрушаться сразу после введения в организм, не дойдя до желаемого места, поэтому ученые стараются придумать различные ухищрения, чтобы иметь возможность инициировать высвобождение груза по требованию. Например, можно внедрить в липосомы плазмонные наночастицы золота, которые будут нагреваться под действием света и приводить к разрушению липосом, однако в этом случае естественным ограничением является прозрачность тканей. Более интересным способом является внедрение в липосомы суперпарамагнитных наночастиц оксида железа, которые способны нагреваться под действием переменного магнитного поля, но такие липосомы, как правило, склонны к агрегации и оказываются нестабильны в коллоидном состоянии.

Исследователи из Швейцарии и Австрии предложили липосомы, в которых 5 нм суперпарамагнитные наночастицы оксида железа встроены непосредственно в липидную оболочку. Как оказалось, такие липосомы не агрегируют и позволяют контролируемо выделять доставляемые вещества под действием переменного магнитного поля.

Способность липосом высвобождать груз была испытана на флуоресцентном красителе флуорексоне. Ученые определили, что липосомы с суперпарамагнитными наночастицами в мембране работают существенно эффективнее тех, которые содержат их внутри полости. Также оказалось, что новые липосомы не разрушаются. По-видимому, в переменном магнитном поле нагрев мембраны происходит локально вокруг магнитных наночастиц, что повышает ее проницаемость, но не приводит к плавлению. Таким образом, выделение доставляемого вещества можно не только управляемо включать, но и выключать, т.е. контролировать дозу и продолжительность терапии. Кроме того, локальный нагрев мембраны не должен приводить к термическому разрушению доставляемого вещества и к смерти клеток. Еще одним полезным свойством магнитных липосом является возможность их перемещения под действием магнитных полей и визуализации при помощи МРТ.

Все подробности описаны в работе «Triggered Release from Liposomes through Magnetic Actuation of Iron Oxide Nanoparticle Containing Membranes», опубликованной в журнале Nano Letters.


Источник: ACS Publications



Комментарии
Прекрасная статья, а ссылки не хуже.
Предлагайте побольше информативных статей.
Юный максималист, 06 марта 2011 12:51 
А они какие-то магнитные свойства с них
снимали? Сомнительно, что такие маленькие и
неагрегированные частички будут эффективно
перемещаться в магнитном поле.
Трусов Л. А., 06 марта 2011 13:10 
ну, будут неэффективно перемещаться. хотя в сильном поле что угодно зашевелится.
Смысл-то не в том, чтобы магнитным полем таскать липосомы туда-сюда по организму (для этой цели суперпарамагнитные материалы - худшее решение, какое только можно придумать), а чтобы липосома отдавала своё содержимое под действием нагрева трением суперпарамагнитных частиц, которые бешено кувыркаются в переменном поле.
Юный максималист, 06 марта 2011 13:57 
Но под действием силы тяжести-то они не
седиментируют ведь.
Трусов Л. А., 06 марта 2011 14:44 
а как сила тяжести связана с магнитным полем?
Артём, задача не в том, чтобы двигать их в поле (хотя, кстати, двигаться они будут), а в том, чтобы в нужный момент выделить из них лекарство.

Лев, я пытался провести аналогии. Чем более частицы восприимчивы к полю (читай, чем они крупнее), тем быстрее они оседают и в гравитационном.

Вот только ионная сила и рН свели эти фантазии в пшик. Никаких закономерностей не вышло.
Юный максималист, 06 марта 2011 18:38 
Лев, я имел в виду, что частички настолько
маленькие, что вязкое сопротивление среды
делает их упорядоченное движение практически
невозможным (будь то под действием силы
тяжести, либо в магнитном поле).
Да, и еще не забудь про броуновское движение самих липосом.
Владимир Владимирович, 06 марта 2011 18:46 
А как же магнитные жидкости - там очень маленькие частицы?
Физики наверняка могут мудро сказать про наведенные диполи и их взаимодействие.
Но в этой статье суть не про движение, а разрушение, что должно эффективно работать.
Юный максималист, 06 марта 2011 19:01 
Дело в том, что при осаждении магнитных
наночастиц из водных растворов невозможно
избежать их агрегации, если не использовать
диамагнитную оболочку (например, олеиновую
"шубу", слой полимера или немагнитный оксид).
В обычном случае размер агрегатов для
частичек диаметром 5-10 нм получается около
50 нм, а это уже порядка 100 частиц в
агрегате. Несмотря на то, что магнитные
измерения таких агрегатов показывают
суперпарамагнитное поведение, засчет
корреляции магнитных моментов в агрегате
и большего диаметра (значит, меньшего
вязкого сопротивления) его
можно достаточно просто ориентированно
перемещать в растворе даже при помощи
обычного магнита.
В магнитных жидкостях присутствуют именно такие агрегаты.
Артём, при осаждении они агрегируют в любом случае. Наличие оболочки только позволяет сделать этот процесс обратимым.

Если же рассматривать управление везикулами, то там в относительно "вязком" липиде отдельные частицы (а их много) ведут себя как агрегат. То есть вполне заметно взаимодействуют с магнитным полем.
Владимир Владимирович, 06 марта 2011 19:11 
Но агрегаты то динамические (образующиеся под действием магнитного поля и распадающиеся в его отсутствии) - по меньшей мере в дисперсиях хорошо стабилизированных магнитных частиц.
Владимир Владимирович, 06 марта 2011 19:14 
Взаимодействие магнитных диполей, вроде как, весьма дальнодействующее.
Убывает пропорционально кубу расстояния - ничего себе дальнодействие
Владимир Владимирович, 06 марта 2011 19:50 
Дальнодействие в сравнении с молекулярными силами (также как и взаимодействие электрических диполей) и учитывая размеры частиц.
Юный максималист, 06 марта 2011 20:23 
ВВ, я говорил не про динамические агрегаты, а
про такие, например:
www.chemicell.com/products/Magnetic_Nanop article/Magnetic_Nanoparticles.html
АР, агрегация имеет место всегда, но в случае
оболочки результаты DLS говорят о заметно
меньшем гидродинамическом диаметре.
А для разрушения липосом можно было бы
использовать анизотропные частички, которые
чуть более ферро- (точнее, ферри-), чем
суперпара-.
Трусов Л. А., 06 марта 2011 23:21 
Артём, как мне кажется, под доставкой магнитных частиц понимают не их "упорядоченное движение". Наверное, предполагается в желаемом месте создавать сильное локальное поле, в котором "свободно плавающие" по организму частички будут задерживаться. Если желаешь - даже там агрегироваться и выпадать в осадок.

Но суть работы, конечно, не в этом. Тут вообще в стакане всё делали, а про мрт и перемещение ради красного словца ляпнули.
Юный максималист, 06 марта 2011 23:30 
угу, но пообсуждать-то надо было
Владимир Владимирович, 07 марта 2011 00:56 
Артем, ссылка не работает.
Есть конечно большие и разные агрегаты - но ведь огромные "наночки" не влезут в ограниченное гидрофильное пространство липосом, как и анизотропные ферро-/ферри- частички (или так грубо влезут, что свойства липосом поизменят, особенно проницаемость).
Юный максималист, 07 марта 2011 02:22 
Прошу прощения, но у меня не получается
вставить всю ссылку целиком (последние 5 знаков
не умещаются). Попробуйте кусками вставить.
Для липосом, конечно, 5 нм - уже
предел, согласен.
Владимир Владимирович, 07 марта 2011 06:39 
Да, с ссылками какое-то недоразумение на сайте.
Спасибо, посмотрел.
DLS и агрегация таких частиц целая отдельная история, конечно.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Песик Кеша
Песик Кеша

Крабовый панцирь побеждает грязную нефть
Химики МГУ разработали уникальную люминесцентную методику определения маркеров «грязной нефти» (дибензотиофенов) с использованием селективной сорбции в оптически прозрачных материалах на основе сшитых гелей хитозана.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.