Все новости

Ученые разработали точный метод наблюдения за наночастицами в крови

Исследователи предлагают следить за ними с помощью магнитного поля

ТАСС, 28 июля. Российские ученые придумали, как можно точно отслеживать движение наночастиц в крови пациента. Эти частицы активно используют в медицине, в том числе при лечении рака. Статью с результатами исследования опубликовал Journal of Controlled Release, кратко об этом пишет пресс-служба МФТИ.

Наночастицы используют как при диагностике, так и при лечении различных заболеваний. Чтобы это было эффективно, врачам нужно точно отслеживать то, как они движутся по организму, а особенно – то, сколько времени эти наночастицы находятся в крови. По этому показателю специалисты могут понять, смогут ли наночастицы достичь своей цели – например, опухоли – и связаться с ней. Это важно еще и потому, что если частицы находятся в организме слишком долго, то могут накапливаться в здоровых тканях, что может навредить пациенту.

Чтобы следить за движением наночастиц, врачи обычно берут образец крови и анализируют концентрацию наночастиц в нем. Это не очень точный метод, потому что часто наноагенты выводятся из крови очень быстро, иногда даже за несколько минут. За это время можно успеть взять только 2–3 образца, то есть слишком мало для полноценного анализа. Кроме того, сама процедура последовательного взятия крови становится для организма источником стресса и может опосредованно повлиять на циркуляцию наночастиц.

Новые неинвазивные методы

В новой работе ученые предложили следить за такими частицами с помощью нового неинвазивного метода. Этот эпитет означает, что для контроля не нужно будет проникать внутрь организма.

Для этого исследователи применили разработанный ими ранее метод отслеживания магнитных частиц. Ученые помещали хвост мыши или кролика в магнитную катушку, затем вводили частицы в их кровь и наблюдали за их концентрацией в хвостовых венах и артериях в реальном времени. Подобные измерения, как отмечают авторы работы, можно проводить и на человеке, например, измерением магнитной катушкой частиц в руке или на кончиках пальцев.

Также новый метод помог изучить три группы факторов, которые могут повлиять на поведение частиц в кровотоке: свойства частиц, особенности их введения, а также состояние организма животного. Оказалось, что дольше в кровотоке находились маленькие отрицательно заряженные наночастицы, которые вводили в высоких дозах. 

"Подобные ситуации могут встречаться в клинической практике, когда человеку сначала вводятся наноагенты, увеличивающие МРТ-контраст (магнитные частицы), а потом – терапевтические наночастицы, например, липосомы с лекарством. Мы показали, что частицы могут влиять друг на друга, и это может быть важно при терапии", – прокомментирал один из авторов работы, младший научный сотрудник Института биоорганической химии РАН и МФТИ Иван Зелепукин.

Также ученые выяснили, что важную роль в циркуляции наночастиц играет и состояние самого организма. Так, у мышей разных генетических линий она могла отличаться в несколько раз. Причем различие наблюдалось только для маленьких частиц размером в 50 нм, а не для более крупных наноагентов. Кроме того, если у животного была опухоль, наночастицы выводились из крови быстрее, причем, тем скорее, чем больше был объем опухоли.

Ученые связывают это с динамическими изменениями иммунной системы и тем, что она может легко распознавать инородные вещества при развитии патологии. Обычно ученые игнорировали такие данные, и новая работа привлекает внимание к этой важной проблеме.