Путь, пройденный в организме вдохнутой наночастицей
 Размер наночастиц и их характеристики влияют на их выделение из легких. |
|
||||||||
Акира Тсуда из Гарвардской школы общественного здравоохранения в Массачусетсе заинтересовался тем, как наночастицы из окружающей среды, как, например, те которые образуются при сгорании и в индустрии поглащаются и перерабатывается в теле человека. Он объединился с Джоном Франгиони из медицинского центра Beth Israel Deaconess в Массачусетсе для использования передовых технологий контрастирования, чтобы помочь пролить свет на путь таких наночастиц.
Ученые создали разнообразие флуоресцентных наночастиц различных размеров и состава. Затем они вводят наночастицы в легкие крыс и используют флуоресцентное контрастирование в режиме реального времени, чтобы проследить абсорбцию частиц, перемещение их внутри тела и затем выделение их организмом.
Группа обнаружила, что большинство наночастиц остаются в легких, но если они меньше чем 34 нм в диаметре, то некоторые из них поглощаются и перемещаются в лимфатические узлы. Скорость этого перемещения, по-видимому, зависит от размера: увеличение размера наночастиц приводит к увеличению времени достижения лимфатических узлов. Для наночастиц меньших, чем 34 нм, наблюдается влияние поверхностного заряда на их перемещение. Так, цвиттер-ионные, анионные и полярные поверхности стимулируют переход наночастиц из легких в лимфатические узлы, в то время как наночастицы с катионными поверхностями остаются в клетках легких. Частицы с размером, меньшим, чем 6 нм с цвиттер-ионными поверхностями передвигаются быстро в поток крови, прежде чем очищаются почками.
Франгиони и Тсуда полагают, что их работа окажет помощь сразу нескольким областям исследования. Франгиони объясняет, что они надеются, что фармацевтические компании будут использовать эти данные для обдумывания новых формул, которые будут более эффективны благодаря управлению свойствами наночастиц, которые можно вводить в необходимое место тела человека.
Тсуда также надеется, что работа будет полезна в вопросах мониторинга окружающей среды и соответствующему законодательству, однако Кен Дональдсон из Университета Эдинбурга (эксперт по заболеваниям легких, связанных с действием наночастиц) не уверен в этом. Дональдсон объясняет, что большинство частиц сажи исследованных Тсудой и Франгиони – это частицы верхних фракций, но как правило, существует и более крупные агрегаты. Это, несомненно, важно для производителей нанолекарств.
Эта работа является пионерской, отмечает Франгиони. Ученые надеются, что другие исследователи также подхватят эту идею и воспользуются их результатами для развития смежных областей исследования.
Источники: