
- •Что должен уметь наноробот?
- •А мир идет вперед: основные тренды изменений современного мирового здравоохранения
- •КОНСТРУИРОВАНИЕ И СИНТЕЗ НАНОМОЛЕКУЛЯРНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ИЗБИРАТЕЛЬНОЙ ДОСТАВКИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ
- •Для начала, что такое лекарство?
- ••Тогда было предложено изящное решение – нужно взять эту малую молекулу и соединить
- ••Для того чтобы найти принцип доставки применимый ко всем опухолям, нужно подняться на
- •Иллюстрация принципа «пассивной» доставки
- •• Биосовместимость наночастиц в зависимости от их физических характеристик. Эта качественная картина получена
- •«Наноконтейнеры» — наноструктуры для доставки лекарственных препаратов: а) липосома, б) полимерная мицелла, в)
- ••Условием того, чтобы наблюдался EPR-эффект является то, что препарат (в той или иной
- ••Структура пептида, образующего наночастицы с антимикробными свойствами. Показана схема образования мицеллы пептида составом
- •Нанолекарства сегодня и завтра
- ••Благодаря сетчатой структуре, содержащей в своих порах до 90% воды микрогели представляют собой
- •Отсутствие внутримолекулярных водородных связей и топологические ограничения приводят к образованию структуры наподобие губки,
- ••Наиболее популярны микрогели на основе полисахаридов: хитозана, декстрана, целлюлозы и прочих. Использование для
- ••Для доставки лекарства крайне важно, чтобы микрогель загружал в себя значительные количества препарата
- •основные способы высвобождения препарата из микрогеля
- ••Разборка микрогеля на олигомеры является наиболее эффективным способом высвобождения капсулированного препарата. Для большинства
- ••Адресная доставка лекарств (англ. Drug delivery) - метод (процесс) введения фармацевтических препаратов для
- ••Для того чтобы обеспечить выполнение всех этих этапов действий, терапевтическим конструкциям надо обладать
- ••Захват наночастицы мембраной клетки. Для осуществления захвата должны образоваться специфические (лиганд–рецептор) и неспецифические
- •Активная доставка и высвобождение из лизосомы благодаря эффекту «протонной губки»
- ••В случае «активной» доставки после связывания рецептором клетки-мишени лиганда (1), конъюгированного с микрогелем,
- ••А недавно, весной 2013 года, китайские ученые из Южного Медицинского Университета открыли новую
- •Доксорубицин — раствор для инъекций(слева). Справа —
- •«Загрузка» вирусных частиц доксорубицином. Успешность загрузки можно подтвердить центрифугированием в градиенте сахарозы (справа).
- •Конъюгация CMV и фолиевой кислоты посредством образования классической амидной связи
- •«троянские» пептиды
- •«троянские» пептиды
- •Создание наноразмерных систем направленной доставки лекарств на основе липосом, липофильных пролекарств и липофильных
- ••Схема механизма «протонной губки», приводящего к разрушению лизосом и лежащему в основе цитотоксичности
- •Конъюгация препарата с белковым вектором может быть осуществлена несколькими способами: с помощью химической
- •Альфа-фетопротеин – белковый вектор для направленного транспорта лекарственных препаратов
- •Альфа-фетопротеин – белковый вектор для направленного транспорта лекарственных препаратов
- •Полиненасыщенные жирные кислоты
- •Схематичное представление
- •Схема синтеза конъюгата полиэтиленимина с линолевой кислотой (PEI-LA)
- •Схема синтеза конъюгата лиганд- ориентированного полиэтиленимина с урокановой кислотой (PEI-LA-UA)
- •Схема синтеза конъюгата
- •Задача
- •ТЕРАНОСТИКА
- •Методы контроля доставки терапевтических антисмысловых олигонуклеотидных и генно-инженерных конструкций к клеткам-
- •Реакция окислительного декарбоксилирования, приводящая
- •Молекулярные клеточные сенсоры на основе цветных флуоресцирующих белков.
- •Внутриклеточные рН-сенсоры на основе GFP
- •Методы, основанные на индуктивно-резонансном (ферстеровском) переносе энергии
- ••Любое изменение расстояния или взаимной ориентации пары флуорофоров будет влиять на эффективность переноса
- •• Например, для наблюдения в клетках Cos-7 за
- ••Сетчатая структура придает микрогелям широкие возможности для создания гибридных нанобиоматериалов, способных сочетать в
- ••Перспективным для визуализации препаратов для тераностики является метод магнитно-езонасной томографии (МРТ). В настоящее
- •Мультифункциональные конструкции для адресной доставки терапевтических препаратов в опухолевые клетки и визуализации процессов
- •Термотерапия
- •Для проведения нанотермотерапии подыскиваются материалы, обладающие сродством к опухолевым тканям или специфическими размерами
- •Одним из перспективных материалов для использования в нанотермотерапии являются наночастицы золота и кварца,
- •Настройка резонансов
- •Схема получения и применения нанокомпозитов
- •В зависимости от физических характеристик (размера, качества и толщины металлического покрытия) наночастицы способны
Для проведения нанотермотерапии подыскиваются материалы, обладающие сродством к опухолевым тканям или специфическими размерами 80 – 250 нм в диаметре.
Клетки человека имеют размер 10000-30000 нм в диаметре, органеллы – 2000-30 нм, макромолекулы - <5 нм. Наночастицы меньше 20 нм могут свободно проходить сквозь стенки кровеносных сосудов.
Чтобы доставить лекарственный препарат непосредственно в пораженный орган и преодолеть при этом фильтрацию в селезенке и печени, размер наночастиц должен быть не более 150-200 нм и не
менее 50 нм.
В настоящее время установлен оптимальный размер нанопрепаратов 120-170 нм.
Одним из перспективных материалов для использования в нанотермотерапии являются наночастицы золота и кварца, покрытые золотом. Как известно, золото среди всех остальных металлов обладает наибольшей тропностью к опухолевым тканям. Диаметр используемых частиц обычно составляет 50 нм, однако при длительном хранении они образуют агрегаты, трудно поддающиеся механическому разделению.

Настройка резонансов |
Окно прозрачности |
золотых |
биотканей |
наносфер и |
|
нанооболочек |
|

Схема получения и применения нанокомпозитов
В зависимости от физических характеристик (размера, качества и толщины металлического покрытия) наночастицы способны поглощать излучение в различных областях спектра (плазмонный резонанс), что делает возможным при изготовлении композиционных наночастиц варьированием технологических параметров наилучшим образом коррелировать их спектральные характеристики со спектральными свойствами определенных биологических тканей. Таким образом появляется возможность создания композиционных нанопрепаратов адресного действия.
Способность ИК излучения проникать в биологическую ткань на большую глубину (до 10 см) в зависимости от типа ткани позволяет разработать методику фототермотерапии опухолей достаточно глубокой локализации с применением адресных композиционных нанопрепаратов, что представляет нерешенную пока проблему для неинвазивной лазерной термотерапии.