XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Поиск новых активных лекарственных противоопухолевых препаратов является актуальной задачей сегодняшнего дня. Современное высокотехнологичное направление в медицине – нанотехнологии дают широкие возможности для разработки лекарственных средств нового поколения, позволяющих резко повысить эффективность терапии онкологических заболеваний, путем создания систем доставки на основе наноносителей. [5]

Наноносители представляют собой один из видов терапевтических систем. С помощью которых удается реализовать целенаправленный транспорт лечебных веществ в орган-мишень или ткань-мишень, что является одним из базовых элементов технологии контролируемого высвобождения. [3]

На сегодняшний день известно несколько основных применяемых сегодня наночастиц - липосомы, металлические и неметаллические наночастицы, наночастицы золота.

Липосомы - это сферические пузырьки из двойного липидного слоя размером 25–100 нм, заполненные жидкостью. Липосомы эффективны, потому что состоят из нативных липидов и обладают высоким сродством к клеточным мембранам. После контакта с плазматической мембраной, содержимое липосом может проникать в клетку при слиянии мембран, или по пути эндоцитоза. [1]

Возможности липосом в качестве носителей очень успешно изучались в последние годы, в результате чего некоторые препараты на их основе уже выпускаются коммерчески, а другие - проходят клинические испытания. В качестве показательного примера стоит упомянуть препарат AmBisome, представляющий собой амфотерицин-В на липидном носителе, что обеспечивает необходимый механизм его доставки и распределения в организме. Он является эффективным средством лечения ВИЧ-инфицированных пациентов, страдающих тяжелыми формами менингита. Другим известным лекарством этого типа является препарат Doxil. Он применяется при лечении рака яичника и пока остается единственным липосомным цитотоксическим веществом, разрешенным к применению при лечении некоторых форм рака. [3]

За прошедшие годы было синтезировано множество новых типов неорганических и металлических наночастиц, некоторые из них уже выпускаются промышленностью. Многие исследователи заинтересовались возможностью использования таких частиц в качестве носителей различных лекарственных препаратов. Эта новая теория наномедицины сейчас находится в стадии становления и лабораторного исследования. [2] В частности, особое внимание привлекают молекулы C60 в виде «футбольного мяча» - фуллерены. Стоит также упомянуть попытки использования в качестве носителей хемотерапевтических препаратов магнитных наночастиц, движением которых в организме можно управлять посредством внешнего магнитного поля. [3]

В самое последнее время стали изучаться возможности применения для указанных целей специальным образом сформированных наночастиц неметаллической природы. Например, новый тип частиц (которые образно можно назвать наноснарядами), представляющими собой ядро из диэлектрической окиси кремния, покрытое сверхтонким слоем золота. После введения в злокачественную опухоль такие наноснаряды могут быть термически активированы (за счет поглощения излучения в ближнем инфракрасном диапазоне излучения), создавая требуемый для лечения температурный режим.

Имплантация устройств доставки лекарственных препаратов является очень перспективным направлением медицины, так как она в сложных условиях часто позволяет не только гарантировать введение требуемых лекарств в конкретном органе или месте, но и обеспечить заданный режим и количество выделяемого препарата. Наиболее простым вариантом является имплантация в нужном месте полимерной матрицы, содержащей необходимые вещества, которые постепенно с некоторой скоростью выделяются в окружающие ткани организма. В качестве уже известных примеров можно привести имплантируемые препараты типа Norplant к ним относятся противозачаточные средства, хемотерапевтическое средство- используемое при раковых поражениях мозга и Viadur (гормональный препарат, применяемый при лечении рака простаты).

В качестве носителей иногда используются мембранные устройства с оболочкой, поры которой имеют строго заданный размер, что позволяет вводить в организм по заданной программе необходимое количество препаратов. В настоящее время разрабатывается устройство, содержащее панкреатические «островные» клетки, вырабатывающие инсулин. Размеры пор устройства подобраны таким образом, что питательные вещества для клеток и выработки инсулина свободно поступают из организма внутрь структуры, в то время как белки и клетки иммунной системы организма почти не могут проникать внутрь биокапсул и воздействовать на чужеродные клетки, вырабатывающие инсулин. [1]

Следующее поколение имплантируемых устройств доставки под названием «биологические чипы», представляющие собой наноразмерные искусственные устройства. Обычно они изготавливаются из кремния и содержат большое количество крошечных резервуаров с тщательно контролируемым объемом заполненным препаратом. Резервуары покрываются тонкой металлической (обычно золотой) пленкой и соединяются тончайшими проводами с управляющим устройством на поверхности чипа. Проволочки настолько тонки, что при подаче электрического сигнала расплавляются вместе с фольгой, в результате заданное количество препарата выделяется в окружающие ткани организма. Вследствие своих крошечных размеров такие биочипы могут быть легко имплантированы практически в любой орган или ткань организма, включая кожу, нервные волокна или даже головной мозг. [4]

В заключении можно сделать вывод, что на сегодняшний день применение нанотехнологий в медицине представляет собой пример исключительно плодотворного синтеза физических, химических и биомедицинских научных знаний, в конечном итоге способствующего повышению качества оказания медицинской помощи и улучшению состояния здоровья населения.

Список используемой литературы:

https://biomolecula.ru/articles/nanochastitsy-instrument-adresnoi-dostavki-lekarstv

Мартынова Е.У. Наночастицы: перспективы использования в медицине и ветеринарии / Мартынова Е.У., Козлов Е.Н. // Успехи современной биологии. - 2012. - 5. - С. 435-447.

Филипцев Д.А. Наномедицина — современный этап развития медицины / Д.А. Филипцев, В.С. Головин // Молодежный научно-технический вестник. - 2013. - 9. - С. 13.

Дыкман Л.А. Золотые наночастицы в биологии и медицине: достижения последних лет и перспективы / Дыкман Л.А., Хлебцов Н.Г. // Acta Naturae (русскоязычная версия). - 2011. - 2. - С. 36-58.

Riehemann K., Schneider S. W., Luger T. A., Godin B., Ferrari M., Fuchs H. // Angew Chem. Int. Ed. 2009. V. 48. P. 872.