Энциклопедический словарь нанотехнологий - векторы на основе наноматериалов

Термин на английском

nanomaterial-based vectorsСинонимы

наноконтейнеры для направленной доставки веществАббревиатуры

Связанные термины

доставка генов, антитело, бактериофаг, биодеградируемые полимеры, биосовместимость, биосовместимые покрытия, генная инженерия, капсид, клетка, лекарственная форма, многофункциональные наночастицы в медицине, нанокапсула, нанокапсулирование, нанолекарство, наноматериал, наносомы, наночастица, доставка лекарственных средств, олигонуклеотид, олигопептид, плазмида, рекомбинантная структура, таргетинг, углеродные наноматериалы, фермент, эндоцитоз, генная терапия, РНК-интерференция , наночастицы магнитные терапевтические , наночастицы терапевтические Определение

Наноразмерные устройства для направленной доставки биологически активных веществ в клетки.Описание

В биологии и медицине термином вектор обозначают переносчик. В генной инженерии плазмидная ДНК или вирусная ДНК и РНК служат векторами для переноса клонированных в них генов в целевые клетки. В фармакологии вектор – это устройство для доставки лекарственных веществ. Основная задача вектора обеспечить поступление биологически активных соединений (лекарств, токсинов, белков, олигонуклеотидов, генов и т.д.) в целевые клетки организма и в требуемый внутриклеточный компартмент (ядро, цитоплазма, органеллы), одновременно предотвращая инактивацию и проявление биологической активности этих веществ до накопления в заданной области.

В общем виде, в состав вектора входит наноконтейнер, в который упаковывают терапевтические субстанции, и система адресной доставки, расположенная на внешней поверхности наноконтейнера. В качестве наноматериалов для создания векторов используют наночастицы из биосовместимых линейных полимеров (полиэтиленгликоль, полимолочная кислота и др. ) и ветвящихся полимеров (дендримеров), липосомы, а также вирусные частицы, лишенные способности к размножению. Изучаются перспективы использования для этих целей фуллеренов, нанотрубок и других небиологических нанообъектов, модифицированных для придания им биосовместимости. Одним из вариантов такой модификации является ПЭГилирование, т.е. покрытие наночастиц оболочкой из полиэтиленгликоля (ПЭГ). Для адресации наноконтейнеров их модифицируют молекулами, узнающими поверхностные рецепторы клеток-мишеней, например, антителами к этим рецепторам, молекулами фолиевой кислоты и др.

Предложены векторные системы доставки лекарств без наноконтейнеров, в которых адресная молекула непосредственно прикрепляется к лекарственному веществу. Так, с помощью генно-инженерных технологий создана гибридная молекула, состоящая из антитела к рецептору ферритина на поверхности клеток, и биотин-связывающего белка авидина. Доставляемые вещества химически биотинилируют, и они прочно связываются с авидином. Затем такие комплексы доставляются к клеткам, в частности, к клеткам центральной нервной системы путем активного транспорта через эндотелий капилляров мозга.

В некоторых органах (печень, легкие, селезенка) возможно достичь повышенного накопления наноконтейнеров с лекарствами даже без применения специфической адресации. Это связано с естественной барьерной функцией этих органов. Накопление также происходит в опухолях, которые кровоснабжаются высокопроницаемыми микрососудами, в результате чего даже крупные молекулы и частицы из крови легко переходят в межклеточное пространство. Однако разница в степени накопления терапевтических агентов в опухоли и в здоровой ткани зачастую невелика, поэтому в большинстве случаев требуется разработка высокоспецифичных адресных молекул или других методов наведения, чтобы сделать векторы высокоточными «магическими пулями».

• Ширинский Владимир Павлович, д.б.н.

Иллюстрации

Разделы

Нанокапсулирование лекарственных препаратов

Лекарственные наноматериалы

Наномедицина и диагностика

Биологические методы, основанные на амплификации

Магнитно-резонансные методы

Люминесцентная микроскопия

Просвечивающая электронная микроскопия, в том числе высокого разрешения

Сканирующая электронная микроскопия

Зондовые методы микроскопии и спектроскопии: атомно-силовая, сканирующая туннельная, магнитно-силовая и др.

Иммобилизация мицелл и биологических нанообъектов

Методы диагностики и исследования наноструктур и наноматериалов

Бионаноматериалы и биофункционализированные наноматериалы

Элементы или наборы элементов, контролируемо модифицированные функциональными молекулами, мицеллами или биологическими объектами субмикронных размеров

Нанотехнологии и наноматериалы в медицине (диагностика, системы доставки лекарств, эксипиенты, восстановление тканей и органов, другое)

Бионанотехнологии, биофункциональные наноматериалы и наноразмерные биомолекулярные устройства

Технология

Получение, диагностика и сертификация наноразмерных систем

Наноматериалы

Наука