Магнитные наночастицы для одновременной диагностики, мониторинга и лечения

Магнитные наночастицы (mNPs) прошли долгий путь за последнее десятилетие — от направления «терапевтически вооружённых» белых кровяных клеток к опухолям до воздействия на нервные каналы для управления жизненно важными функциями.

Будущее mNPs выглядит ещё более перспективным благодаря разработке «тераностических» молекул. Они могут стать основой для универсальных инструментов, способных одновременно диагностировать, отслеживать и лечить широкий спектр заболеваний и травм.

Исследуются многофункциональные частицы, созданные по образцу вирусных (например, гриппа и ВИЧ). Они могут нести сигнальные молекулы и лекарства, доставляясь к цели с помощью mNPs и внешних магнитных полей. Это создаёт медицинский инструмент для подтверждения диагноза и автоматического высвобождения лекарств внутри живого организма.

Специальный выпуск обзорных статей, опубликованный в Journal of Physics D: Applied Physics под названием «Progress in Applications of Magnetic Nanoparticles in Biomedicine», демонстрирует достижения и будущий потенциал mNPs в биомедицине.

Магнитный компонент таких наночастиц обычно представляет собой соединение на основе железа — оксид железа(III) (Fe₂O₃). Он покрывается биосовместимой оболочкой (например, из жирных кислот) для стабильности в организме. На частицы можно добавлять специфические молекулы для идентификации состояний, красители для визуализации или терапевтические агенты.

Известны случаи применения mNPs, прикреплённых к стволовым клеткам, для лечения повреждений сердца у крыс in vivo. В 2007 году в берлинской больнице «Шарите» использовали технику гипертермии с mNPs для уничтожения тяжёлой формы рака мозга у 14 пациентов. Метод использует повышенную чувствительность раковых клеток к температуре: mNPs направляют «нанонагреватели» к опухоли, чтобы «сжечь» её.

Доктор Кэтрин Берри, автор одной из обзорных статей, отмечает: «Магнитные наночастицы — один из главных претендентов на роль основы для многофункциональных тераностических частиц. Благодаря достижениям в нанотехнологиях можно контролировать их состав, размер, морфологию и химию поверхности, что в сочетании с магнитными свойствами делает их крайне перспективными».