Магнитные наночастицы демонстрируют потенциал в биомедицине

Последние исследования подтверждают перспективность наночастиц оксида железа для биомедицинских применений, таких как целевая доставка лекарств, и необходимость дальнейших изысканий.

Оксиды железа широко распространены в природе и легко синтезируются в лаборатории. Наночастицы гематита, магнетита и маггемита обладают особенно многообещающими свойствами для биомедицины.

Учёные из Китая и Кореи проанализировали последние работы по получению, структуре и магнитным свойствам наночастиц оксида железа (IONPs) и их применению. Обзор, опубликованный в журнале Science and Technology of Advanced Materials, подчеркнул, что на локализацию и подвижность IONPs в организме человека влияют их размер, распределение по размерам, форма и магнитные свойства. Однако полный контроль над формой и распределением по размерам магнитных IONPs остаётся сложной задачей.

Например, магнитные IONPs перспективны для доставки противораковых препаратов к специфическим тканям. Для этого их покрывают биосовместимой оболочкой, несущей конкретное лекарство. Если такой «функционализированный» магнитный IONP окажется слишком крупным, он может быть быстро выведен из кровотока. Поэтому крайне важно уметь контролировать размер частиц. Исследователи выяснили, что IONPs с диаметром от 10 до 100 нанометров оптимальны для внутривенного введения и могут дольше всего оставаться в кровотоке.

Поверхностный заряд IONPs также важен для их стабильности и взаимодействия с тканями. Например, клетки молочной железы лучше поглощают положительно заряженные IONPs, чем отрицательно заряженные. В то же время положительно заряженные частицы быстрее выводятся из кровообращения. Отрицательно заряженные и нейтральные IONPs, как правило, дольше остаются в кровотоке. Поверхностный заряд можно контролировать, используя в качестве оболочки функционализированный материал с соответствующим зарядом.

Другие применения, которые могут выиграть от улучшения функциональности магнитных IONPs, включают:

• Магнитно-резонансную томографию.
• Магнитную гипертермию и термоабляцию (уничтожение выбранных раковых клеток с помощью тепла).
• Биосенсинг (обнаружение молекулярных взаимодействий для диагностики заболеваний).

Требуются дальнейшие исследования для оценки токсичности как «голых», так и функционализированных IONPs.

Следующим фокусом команды станет создание рециклируемых магнитных катализаторов на основе IONPs и разработка многофункциональных биомедицинских применений, где IONPs могут играть двойную роль в диагностике и лечении заболеваний, — говорит профессор Вэй У из Уханьского университета (Китай).