Главная - Новости онкологии - Общие новости - Технология - Серия сообщений-2 о применении нанотехнологий в сфере наномедицины и радиационной онкологии
Серия сообщений-2 о применении нанотехнологий в сфере наномедицины и радиационной онкологии

Серия сообщений-2 о применении нанотехнологий в сфере наномедицины и радиационной онкологии

Размер шрифта:
уменьшить
сбросить
увеличить

В нашей вчерашней статье мы описали нанотехнологии и практики, а также затронули тему применения нанотехнологий в области онкологии. Нанотехнологии– это новое направление в науке, в котором используются частицы (наночастицы) длиной 1-100 нанометров, и которое применяется в таких широких областях, как в медицине, биомедицине, физике, химии, электронике, производстве энергии. Нанотехнологии и наночастицы в сфере медицины (N-ы) используются с целью выполнения более точного анализа, в качестве своеобразного биологического указателя (биомаркер) с целью визуализации молекул в таких сферах радиологии, как магнитно-резонансная томография, ультразвуковое исследование, компьютерная томография, для целенаправленного лечения, для систем по разработке лекарств, а также для разработки вакцин. Наночастицы могут быть привязаны к биологическим молекулам с адресной этикеткой, которые могут двигаться по направлению к цели, чтобы они могли достичь определенных зон внутри организма или даже определенных зон внутри клеток. Их даже можно запрограммировать для того, чтобы наблюдать за движением молекул RNA или различных белков внутри живых клеток. Эти адресные этикетки являются моноклональными антителами, маленькими молекулами или пептидами. Эти целенаправленные агенты связываются с наночастицами в идеале через ковалентные соединения (химическая связь между двумя атомами, которая характеризуется делением одного или нескольких электронов). Наночастицы могут размещаться внутри красных кровяных телец посредством специальных разработанных методов, и таким образом они могут скрываться в иммунной системе.



Платформы наночастиц



Наночастицы могут производиться из инорганических и органических частиц в большом количестве, разного вида. Инорганические вещества – это значит вещества, которые не являются органическими. В биологии это вещества, которые находятся в живой структуре воды, минералов, кислот, основ и солей, но сами при этом живыми не являются и не производятся живыми веществами. Они получаются в природе в готовом виде, производство инорганических веществ невозможно. Понятие «органическое вещество» имеет несколько разных значений. Основное значение используется для указания на часть чего-то живого или для объяснения события, связанного с ним. Самыми известными инорганическими наночастицами служат железо-оксидные наночастицы. Присущие наночастицам характеристики зачастую используются в процедурах описания, диагностики.



Органические наночастицы формулируются с частицами, которые имеют биологическую совместимость, например, липиды, полимерные мицеллы (системы, несущие лекарство, оказывающее растворяющее действие на вещества, способные к низкому растворению), нуклеиновые кислоты и пептиды. Органические наночастицы, обладающие свойствами биосоответствия, используются, прежде всего, при лечебной практике. Полимерные мицеллы образуются из гидрофильной поверхности и гидрофобного ядра. Подобная форма химиотерапевтического лекарства с активным веществом Паклитаксел, которое используется, начиная с 1970-х годов, получила утверждение для использования в лечении рака в 2005 году, и данное лекарство, которое принято называть «Наб-Паклитаксел», внесло положительный вклад в лечение рака молочной железы, легких и поджелудочной железы.



Наночастицы могут покрываться длинноцепными полимерами, которые реагируют путем надувания или скручивания на различные раздражители, поступающих из окружающей среды, которые называются «умные полимеры» или «стимулирующие-ответные полимеры». В данные полимеры загружается антираковое лекарство, и к поверхности прикрепляются лиганды, характерные для раковых клеток (атом, ион или молекула, которая соединяется с центральным металлом), затем обеспечивается нацеливание на нужную ткань. Когда частицы достигают целевую ткань, температура в ткани повышается за счет магнитного поля, которое воздействует снаружи, затем происходит разгрузка лекарства, которое содержится внутри полимера, и таким образом, не повреждая здоровые ткани, выполняется целевая терапия раковых тканей. Эти наночастицы имеют структуру, способную достигать раковых зон, двигаясь внутри крови после инъекции через вены. Данные супер-магнитные частицы оставляются в больной зоне вместе с лекарством, которое они в себе несут, благодаря электромагнитному полю, применяемому для них. Данные магнитные волны не наносят вреда организму, как радио волны, они проходят через организм и нагревают только наночастицы. Данные частицы приводят раковые клетки в такой вид, что они могу быть легко различимы при помощи магнитно-резонансной томографии (МРТ).



Нанотехнологии в визуализации и диагностике



Нанотехнологии внести большой вклад в медицинские методы визуализации и диагностику. Железо-оксидные наночастицы могут использоваться для установления метастаз в подозрительных лимфатических узлах (метастазы: распространение раковых клеток за пределы ткани, в которой они находятся, напрямую или посредством сосудов лимфатических узлов в другие зоны организма). В исследовании, которое проводилось в отношении больных раком предстательной железы, было установлено, что по сравнению с классической магнитно-резонансной томографией, методы МРТ с применением железо-оксидных наночастиц способны гораздо более точно определять метастазы в лимфатических узлах.



Лучевая терапия, которая проводится с использованием свойства наночастиц, при котором они могут размещаться выборочно в метастатических лимфатических узлах (лимфотрофические наночастицы), позволяет успешно выполнять лечение зоны головы-шеи, при раке молочной железы и раке анального отверстия. Определение лимфатических узлов, в которых имеется риск наличия метастаз, играет критичную роль в планировании лучевой терапии. Определение таких лимфатических узлов до настоящего времени выполнялось, в основном, при помощи метода визуализации с компьютерной томографией (КТ). В исследованиях, проведенных в отношении больных раком предстательной железы, для определения лимфатических узлов с риском наличия метастаз было произведено сравнение снимков КТ и МРТ с использованием наночастиц. Далее проводилась биопсия, которая подтвердила, что метастатические лимфатические узлы были точнее определены посредством МРТ с использованием наночастиц. Кроме того, вопреки тому, о чем было известно ранее, метастатические лимфатические узлы были выявлены больше вокруг вен, а не вокруг костей.



Кроме того, нанотехнологии стали вносить вклад в классический метод рентгена (Х-излучение). Карбоновые нанотрубки были использованы в качестве распространителя электрона при визуализации Х-излучения. Благодаря этому методы удалось достичь большего разрешения, меньших доз применяемой радиации и возможности использовать оборудование с меньшими размерами.



Будьте здоровы и счастливы...
Профессор Д-р Мустафа Оздоган
Информация, представленная в данной статье, предназначена только для информационных целей, для диагностики и лечения обязательно обратитесь к врачу.