研究人员描述了体内纳米粒子的行为

2021-10-08 08:23:05
来源:文章来源于网络

  纳米颗粒在医学上主动作为造影剂,用于各种疾病的诊治。但是,新型多功能纳米剂的开发因监测血液循环困难而受到阻碍。莫斯科物理技术学院、RAS的Shemyakin-OvchinnikovRAS生物有机化学研究所、莫斯科工程物理研究所、普罗霍罗夫RAS普通物理研究所和Sirius大学的研究开发了新的无创纳米方法测量血液中纳米粒子的高时间分辨率。该技术揭示了影响血液中粒子寿命的基本参数,潜在发现新的,生物医学纳米剂可能更有效。控制释放杂志。

  纳米颗粒(NP)的临床应用需要对其在体内的行为,特别是NP在血液中停留的持续时间进行准确的分析。该参数确定NP是否有足够的时间在体内扩散,达到其治疗目标(例如肿瘤)并与之结合。或者,过长的循环时间可能导致颗粒在健康组织中积聚,从而增加其副作用。
  通常采取血样,测量纳米剂的含量,研究血液中的NP循环。研究合作者马克西姆·尼基丁(Maxim、Nikitin)评论说:这样的技术问题通常在几分钟内就能去除血液中的粒子,研究者只能采集两三个血样,不足以进行分析。我是MIPT的纳米生物技术实验室。
  此外,反复采血可能会对生物产生压力,间接影响粒子循环。因此,监测体内颗粒活性的新型非侵入性方法对纳米医学的发展至关重要。
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  研究人员使用他们开发的磁性颗粒定量(MPQ)方法对血液颗粒动力学进行无创测量。将小鼠或兔子的尾巴放入MPQ阅读器的检测线圈中,然后向动物注射纳米颗粒,并实时监测其尾静脉和动脉中的NP浓度。这个技术也可以和人一起使用。例如,放在检查线圈的手和指尖。
  新方法提供了一种非侵入性的方式来获取有关粒子动力学的独特信息,该方法也比传统方法更简单。进一步探索影响动物血液中颗粒行为的因素。
  研究人员研究了粒子的物理化学性质、给药的特殊性和动物体的状态三组要素。高剂量注入的小尺寸带负荷的NP在血液中的保留时间更长。另外,如果将粒子反复注射到血液中,之后的粒子剂量的循环明显延长。
  在临床实践中,类似的情况是先给患者注射纳米颗粒MRI造影剂(磁性颗粒),再注射治疗性NP,如携带药物的脂质体。我们已经证明,颗粒之间会相互影响,这可能会影响治疗”,该研究的作者,俄罗斯科学院生物有机化学研究所和MIPT的研究员Ivan Zelepukin说。
  注射NP的生物体的状态似乎是关键方面之一。例如,在不同遗传株的老鼠之间,颗粒循环可能会发生显著变化。值得注意的是,这种差异只有小50纳米粒,大纳米剂不明显。此外,如果动物患有大肿瘤,小NP将更快地从血液中清除。癌症越大,清除血液所需的时间就越少。