Нанотехнологiї в медицинi: роль колоїднохiмiчних процесiв

У статті запропоновано огляд сучасного стану розвитку напрямів нанонауки, нанотехнологій і процесів, пов’язаних із біотехнологією та медициною. Проаналізовано колоїднохімічні аспекти загальної проблеми модифікування наноразмірних частинок біополімерами та поверхневоактивними речовинами. Розглянуто р...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2008
Hauptverfasser:	Ульберг, З.Р., Грузiна, Т.Г., Карпов, О.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2008
Schlagworte:	Статті та огляди
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/3243
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Нанотехнологiї d медицинi: роль колоїднохiмiчних процесiв / З.Р. Ульберг, Т.Г. Грузiна, О.В. Карпов // Вісн. НАН України. — 2008. — № 8. — С. 28-41. — Бібліогр.: 38. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-3243
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-32432011-07-19T15:07:00Z Нанотехнологiї в медицинi: роль колоїднохiмiчних процесiв Ульберг, З.Р. Грузiна, Т.Г. Карпов, О.В. Статті та огляди У статті запропоновано огляд сучасного стану розвитку напрямів нанонауки, нанотехнологій і процесів, пов’язаних із біотехнологією та медициною. Проаналізовано колоїднохімічні аспекти загальної проблеми модифікування наноразмірних частинок біополімерами та поверхневоактивними речовинами. Розглянуто різні види наноматеріалів і їх використання в медицині. Осмислено проблему загрози, що виникає внаслідок впливу наноматеріалів на здоров’я людей та довкілля. The paper deals with currant state of nanosience development trends as well as nanotechnologies and processes concerning biotechnology and medicine. The problems analyzed are associated with colloidchemical aspects of the task directed to nanoparticles modification realized by biopolymers and surface-active compounds. The authors consider different nanoparticle types and their use in the medicine. The problems of danger for humans and environment due to nanomaterials effect are discussed. 2008 Article Нанотехнологiї d медицинi: роль колоїднохiмiчних процесiв / З.Р. Ульберг, Т.Г. Грузiна, О.В. Карпов // Вісн. НАН України. — 2008. — № 8. — С. 28-41. — Бібліогр.: 38. — укр. 0372-6436 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/3243 uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Статті та огляди Статті та огляди
spellingShingle	Статті та огляди Статті та огляди Ульберг, З.Р. Грузiна, Т.Г. Карпов, О.В. Нанотехнологiї в медицинi: роль колоїднохiмiчних процесiв
description	У статті запропоновано огляд сучасного стану розвитку напрямів нанонауки, нанотехнологій і процесів, пов’язаних із біотехнологією та медициною. Проаналізовано колоїднохімічні аспекти загальної проблеми модифікування наноразмірних частинок біополімерами та поверхневоактивними речовинами. Розглянуто різні види наноматеріалів і їх використання в медицині. Осмислено проблему загрози, що виникає внаслідок впливу наноматеріалів на здоров’я людей та довкілля.
format	Article
author	Ульберг, З.Р. Грузiна, Т.Г. Карпов, О.В.
author_facet	Ульберг, З.Р. Грузiна, Т.Г. Карпов, О.В.
author_sort	Ульберг, З.Р.
title	Нанотехнологiї в медицинi: роль колоїднохiмiчних процесiв
title_short	Нанотехнологiї в медицинi: роль колоїднохiмiчних процесiв
title_full	Нанотехнологiї в медицинi: роль колоїднохiмiчних процесiв
title_fullStr	Нанотехнологiї в медицинi: роль колоїднохiмiчних процесiв
title_full_unstemmed	Нанотехнологiї в медицинi: роль колоїднохiмiчних процесiв
title_sort	нанотехнологiї в медицинi: роль колоїднохiмiчних процесiв
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate	2008
topic_facet	Статті та огляди
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/3243
citation_txt	Нанотехнологiї d медицинi: роль колоїднохiмiчних процесiв / З.Р. Ульберг, Т.Г. Грузiна, О.В. Карпов // Вісн. НАН України. — 2008. — № 8. — С. 28-41. — Бібліогр.: 38. — укр.
work_keys_str_mv	AT ulʹbergzr nanotehnologiívmedicinirolʹkoloídnohimičnihprocesiv AT gruzinatg nanotehnologiívmedicinirolʹkoloídnohimičnihprocesiv AT karpovov nanotehnologiívmedicinirolʹkoloídnohimičnihprocesiv
first_indexed	2025-07-02T06:30:10Z
last_indexed	2025-07-02T06:30:10Z
_version_	1836515653798854656
fulltext	28 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2008, № 8 СТАТТI ТА ОГЛЯДИ Серед багатьох напрямів нанонауки сьогодні чільне місце займають техно- логії й процеси, використовувані в медицині, що базуються на досягненнях у галузі колоїдної хімії ультрадисперсних систем, молекулярної біології та фармації. Найефективніше розвиваються дослідження щодо створення флу- оресцентних біологічних міток, визначення патогенних мікроорганізмів, про- теїнів, інжинірингу кісткових тканин, руйнування ракових пухлин, у тому числі з використанням гіпертермії тощо. У запропонованій статті головну увагу приділено результатам дослі- джень саме цих напрямів нанонауки і нанотехнології. Автори аналізують ме- ханізми взаємодії клітин мікроорганізмів із нанорозмірними частинками, ви- значають можливості використання наноматеріалів як носіїв для доставки ліків і біологічно активних речовин до різних органів людини, обґрунтовують перспективи застосування цих матеріалів для цільової терапії. З. УЛЬБЕРГ, Т. ГРУЗІНА, О. КАРПОВ НАНОТЕХНОЛОГІЇ В МЕДИЦИНІ: РОЛЬ КОЛОЇДНОХІМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ © УЛЬБЕРГ Зоя Рудольфівна. Доктор хімічних наук, професор. Директор Інституту біоколоїдної хімії ім. Ф.Д. Овчаренка НАН України. ГРУЗІНА Тамара Григорівна. Кандидат біологічних наук. Старший науковий співробітник відділу колоїдної технології природних систем цього ж інституту. КАРПОВ Олександр Вікторович. Доктор біологічних наук. Професор кафедри біотехнології мікробного синтезу Національного університету харчових технологій (Київ). 2008. Використання ультрадисперсних части- нок як носіїв біоактивних препаратів відкриває нові можливості для підвищення ефективності їхньої дії на біологічні об’єк- ти. Це відбувається передусім унаслідок прецизійної доставки ліків до окремих ор- ганів і тканин живого організму (напри- клад, крізь гематоенцефалічний бар’єр, у розгалуження легеневої системи, до клітин плоского епітелію шкіри) або до клітин- мішеней, а також як результат покращення розчинності слаборозчинних препаратів у воді та їхньої біосумісності, підвищення рівня організації процесу дозованого й про- лонгованого вивільнення лікарських пре- паратів із поверхні носія, а отже, зменшен- ня їхньої токсичності шляхом зниження дози. Один із актуальних напрямів розвитку сучасної нанобіотехнології — вивчення по- верхневих властивостей частинок носіїв, тобто отримання наночастинок із певних ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2008, № 8 29 матеріалів фіксованого розміру. Загалом наночастинки, менші за 100 нм, містять від 20 до 15000 атомів й існують у сфері, проміжній між квантовою та Ньютоновою шкалами вимірів. Їх можна отримати з різ- них матеріалів у різних формах (кульки, палички, нитки й трубочки) [1]. Основні напрями використання таких специфічних наноносіїв у медицині й біології наведено у вигляді схеми на рис. 1. Основною структурою клітини, яка від- повідає за процеси взаємодії з колоїд- ною частинкою, є плазматична мембрана. У проведених дослідженнях показано, що принаймні два типи механізмів визначають процеси сорбції, гетерокоагуляції й адгезії цих частинок на поверхні клітини: 1. Колоїднохімічні, які зумовлені фор- муванням подвійного електричного шару клітини й відповідно зарядом її поверхні, а також електрокінетичними явищами, а саме — дифузіофоретичним транспорту- ванням частинок у дифузійному шарі клі- тини й регулюванням заряду частинки ад- сорбцією на її поверхні біополімерів, які виділяє клітина [2], зв'язком цих біополі- мерів із трансмембранним потенціалом і роботою електрогенних насосів. 2. Енергозалежні біохімічні процеси, що відбуваються в клітині. Щодо колоїдних частинок металів, то їх визначають функ- ціонуванням мембранних АТФ-аз [3]. Як показали дослідження, вибірковість у взаємодії ультрадисперсних мінеральних або біологічних частинок з інтактними клі- тинами (наприклад, мікроорганізмів) про- являється вже на транспортній стадії, яка зумовлена електрокінетичним дрейфуван- ням частинки в дифузійно-електричному полі градієнта концентрації продуктів ме- таболізму живої клітини. На основі дослі- дів спостережено й виміряно спрямоване перенесення частинок уздовж вектора, пер- пендикулярного площині іммобілізованих клітин, тобто вздовж градієнта концентра- ції метаболітів. Виявилося, що напрямок Рис. 1. Використання ультрадисперсних носіїв у біології та медицині. Цит. за [1]. 30 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2008, № 8 руху частинок у дифузійному шарі клітини визначають величина і знак заряду части- нок, регульованих адсорбцією біополімерів і продуктів метаболізму, що виділяє кліти- на [4]. Розглянемо процес агрегації клітин із наночастинками. Механізми і процеси ста- дії селективної агрегації інтактної клітини з частинкою відбуваються на основі роз- робленої фізико-хімічної моделі подвійно- го електричного шару живої клітини, яка встановлює взаємозв’язок між поверхне- вим зарядом клітини і відповідною величи- ною трансмембранного потенціалу [3]. За- пропонована модель такого біоспецифічно- го подвійного шару побудована на розгляді двох його головних параметрів: рівноваж- ного електричного потенціалу ψs, який ви- никає в результаті дисоціації функціональ- них груп на поверхні клітини, і нерівноваж- ного потенціалу φs, що виникає внаслідок активного транспортування протонів. Ви- користання зазначеного підходу дозволило знайти шляхи регулювання спрямованості й ефективності гетерокоагуляції клітини й частинки залежно від природи, заряду, роз- міру частинки і фізіологічного стану кліти- ни. Біохімічно важливими факторами, що відповідають за процес акумулювання клі- тиною ультрадисперсних колоїдних час- тинок, наприклад, золів золота з розміром частинок 10–20 нм на поверхні клітини, є генератори трансмембранного потенціа- лу. Головні з таких генераторів — дихаль- ний ланцюг і мембранна АТФ-аза. Дослід- ні дані, які характеризують цей процес, на- ведено на рис. 2. Так, накопичення мета- лу підсилюється при введенні в систему енергетичного субстрату АТФ і перехо- дить у зворотний процес пептизації части- нок золота в розчин при додаванні дици- клогексилкарбодіїміду (ДЦКД) — високо- специфічного інгібітора АТФ-ази. Зі збіль- шенням терміну контакту фізична адгезія Рис. 2. Енергозалежний механізм взаємодії клітин мі- кроорганізмів із наночастинками золота. Розмір час- тинок — 20 нм. Рис. 3. Акумулювання колоїдних частинок золота клітинами мікроорганізмів. Рис. 4. Компоненти сумарної АТФ-азної активності мембран бактерій. ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2008, № 8 31 частинок золота на поверхні клітин, яка до- зволяє здійснювати їх ресуспендування в розчині, переходить у хімічну взаємодію за участю функціональних груп на поверхні клітинної мембрани, зокрема карбоксиль- них -СООН та тіолових -SH [5–7]. Крім того, у клітинних оболонках мета- лофільних мікроорганізмів виявлено ви- сокополімерні структури глікопротеїнової природи (молекулярна маса 50 кДа), які активно флокулювали ультрадисперсні частинки золота завдяки наявності в їхній структурі позитивно заряджених аміно- груп [8]. Такі структурні компоненти ви- ступають своєрідними клітинними рецеп- торами, що сприяють процесу специфічної взаємодії клітини з нанорозмірними час- тинками. Акумулювання частинок золота може відбуватися як на поверхні, так і всередині клітини. Про це свідчать дані, наведені на електронно-мікроскопічних знімках зрізів клітин після їхнього контакту з частинками та іонами золота (рис. 3). У зв’язку з цим для створення ефективного носія з біоло- гічно активними речовинами важливий не тільки механізм його транспортування і за- кріплення на поверхні клітини-мішені, але й механізм його перенесення крізь плазма- тичну мембрану клітини. Ми довели можливість трансмембранно- го транспортування нанорозмірних комп- лексів і частинок у клітинах бактерій, здат- них до вибіркового акумулювання золів золота, а також визначили молекулярні структури і механізми, відповідальні за цей процес [9–10]. У досліджуваних клітинах ідентифіковано Mg-АТФ-азну активність, що складається з двох компонент: азид- чутливої (63%) та азид-резистентної (37%) (рис. 4). Аналіз властивостей цих двох фермент- них складників дозволив зробити висно- вок, що азид-чутлива АТФ-аза пов’язана з функціонуванням дихального ланцюга клі- тини бактерій, локалізованого в плазма- тичній мембрані, а азид-резистентна ком- понента виступає як молекулярна основа трансмембранного перенесення частинок золота всередину клітини. Отримані закономірності й вивчені ме- ханізми надзвичайно важливі для теоре- тичних засад розроблення селективних носіїв на основі ультрадисперсних части- нок різної природи, яким притаманна при- родна спорідненість (афінність) до пев- них клітин або спорідненість, яку можна змоделювати й організувати, у тому числі і до трансформованих або пухлинних клі- тин. При цьому для виготовлення таких частинок-носіїв можна використовувати різні матеріали. Рис. 5. Накопичення фактора некрозу пухлин (ФНП) при ін’єкції його в звичайному вигляді (1) й на золо- тому носії (2). Цит. за [24]. Рис. 6. Вигляд ракової пухлини, де показано зміни її морфології з часом накопичення в ній системи «час- тинка золота–препарат ФНП» (стрілкою позначено локалізацію наночастинок у пухлині). Цит. за [24]. 32 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2008, № 8 Розглянемо ультрадисперсні нано час- тин ки, які можна класифікувати за мате- ріалом на металеві, напівпровідникові та полімерні. Металеві частинки займають особливе місце. Це передусім частинки зо- лота і магнітних матеріалів (залізо, нікель, кобальт і сплави, виготовлені з магнітних металів) [11]. Їхні розміри коливаються в межах 0,8–250 нм. Практичне застосуван- ня нанорозмірних частинок у біології й медицині пов’язане з їхніми оптичними та магнітними властивостями, які безпосе- редньо залежать від розміру. Для підви- щення біосумісності поверхню частинок вкривають біомолекулами або поверхне- воактивними речовинами (ПАР). Сучасні технології дозволяють отриму- вати наночастинки золота в розмірному діапазоні 0,8–250 нм. Вони можуть кон’ю- гувати з різними біомолекулами просто шляхом біотин-(стрепт)авідин-по єд ну валь - ної реакції між біотинільованими біомоле- кулами й частинками золота, вкритими шаром (стрепт)авідину. Біокон’юговані зо- лоті наночастинки можна також отримати, використовуючи високий афінітет тіоло- вих груп до поверхні золота. Зараз існу- ють терапевтичні системи, у яких нанороз- мірні частинки золота використовують як носії для цільової доставки протиракових препаратів. Такі системи у вихідному ста- ні майже нетоксичні. Крім того, вони пев- ним чином стимулюють імунну систему організму. На рис. 5 наведено дані щодо накопи- чення препарату фактора некрозу пухлин (ФНП), внесеного ін’єкцією всередину ра- кової пухлини в нативному вигляді і на зо- лотій основі. Ці препарати мають високу здатність до цільової доставки ліків у рако- ві пухлини, послаблену токсичність щодо здорових органів і клітин, а також підви- щену лікувальну дію порівняно з вихідни- ми препаратами без золотої «платформи». Розглянемо два механізми, які можуть за- безпечити цільову доставку препарату все- редину пухлини: 1) проникнення носіїв із лікарськими препаратами всередину пух- линного утворення, у тому числі й шляхом активного транспортування з подальшим зв’язуванням таких частинок із клітинни- ми поверхнями пухлини за допомогою клі- тинних рецепторів; 2) пасивне цільове про- никнення крізь кровоносні судини пухли- ни [12]. Суттєвою перевагою комплексу «лікар- ський препарат–ультрадисперсний носій» є можливість створення на його основі системи «депо» для пролонгованого дозо- ваного вивільнення ліків та іонів металу. На рис. 6 можна простежити, як упродовж декількох годин змінюються величина та структура пухлини на тілі миші. Видно, що пухлина з часом зменшується в розмірі і стає менш щільною. Квантові порошинки (quantum dots, QDs) належать до носіїв, що захоплюють елек- трони і є дірковими носіями з розділь- ною здатністю менше за радіус Бора. QD- нанокристали зазвичай містять атоми ІІ та VI груп (CdSe, CdS і CdTe) або III і V груп (InP) у своїй серцевині. Оболонку, якою є ZnS та CdS, можна вводити для запобіган- ня поверхневому гасінню екситонів у ви- промінювальній серцевині й аналогічно фо- тостабільності і квантовому виходу емісії. Квантові порошинки з типовим діаметром 3–12 нм, подібно до CdSe-ZdS, звичайно готують у гідрофобній поверхневоактивній речовині [13]. Однак через нерозчинність у воді вони несумісні з біологічними моле- кулами, що наявні у водних розчинах. Для їхньої кон’югації з біомолекулами виготов- ляють водорозчинні кристали на основі за- міщення молекул триоктилфосфіноксиду (ТОРО) на нанокристалічній поверхні ті- ольованими молекулами, що мають вільну карбоксильну групу. Квантові порошинки проявляють емісійні характеристики, за- лежні від їхнього розміру. Поодиноку до- ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2008, № 8 33 вжину хвилі можна використати для одно- часного збудження QDs різної величини, у результаті чого отримують різний емісій- ний спектр. Інтенсивність флуоресцентної емісії та ста більність QDs на основі CdSe відповід- но у 20 та 100 разів вищі, ніж у поодино- ких органічних молекул родаміну 6G. Уна- слідок цього QDs є кращою флуоресцент- ною міткою, ніж загальноприйняті органіч- ні речовини. Квантові порошинки, приєднані до спе- цифічної олігонуклеотидної проби або іму- ноглобуліну G (IgG), використовували для успішного детектування Y-хромосоми лю- дини та для локалізації маркерів раку в клі- тинному зображенні. Для демонстрації зображень іn vivo мі- цели, що містили QDs, вводили за допо- могою мікроін’єкції в ембріони Xenopus на ранніх стадіях. Досліди показали, що такі QDs-вмісні міцели можна вводити всере- дину ембріональної клітини, при цьому вони будуть стабільними і нетоксичними. Флуоресценція, отримана в такий спосіб, детектувалася в різних типах ембріональ- них клітин Xenopus. QDs-вмісні міцели за- стосовували також для мічення і візуаліза- ції ракових клітин in vivo [14]. Важливою проблемою в організації спря- мованої доставки лікарських препаратів із використанням нанокристалів як носіїв є можливість капсулювання таких комплек- сів. Невеликі кількості поверхневоактив- них речовин можна використати для сте- ричної та електростатичної стабілізації по- верхні частинок. Капсулювання частинок металів і отримання їхніх стабільних дис- персій, наприклад, у плазмі крові дозволи- ло досягти високого ступеня їхньої специ- фічної спорідненості з пухлинними кліти- нами і в такий спосіб знизити побічні яви- ща, зокрема токсичний вплив на здорові клітини, а також зберегти агрегативну стій- кість суспензій у ліофільних та ліофобних середовищах, що важливо для стандартиза- ції терапевтичного процесу. З урахуванням згаданих колоїднохіміч- них і біохімічних закономірностей ство- рено носії для лікарських препаратів, які вводять в організм оральним шляхом. Такі препарати спрямовано активують секрецію слизу шлунково-кишкового тракту, а також клітини мононуклеарної фагоцитарної сис- теми під час лікування фунгальних та мі- кобактеріальних інфекцій [15]. Наноносії формують також на основі різ- них матеріалів, що піддаються біодеграда- ції: натуральних та синтетичних полімерів, ліпідів або фосфоліпідів, і навіть органоме- талічних та / або металічних сполук. Зде- більшого це ультрадисперсні колоїдні сис- теми, наприклад: наночастинки, нанотруб- ки, нанокапсули, ліпідні комплекси, полі- мерні міцели й дендримери (рис. 7). Використання нанотрубок для спрямова- ної доставки лікарських засобів також ґрун- тується на їхній здатності проходити крізь пори і канали клітинної мембрани. Най- більш поширені трубки, сконструйовані із застосуванням компонентів живих клітин. Це білково-ліпідні нанотрубки-фі ла мен ти, які входять до складу більших за розміром трубок, що безпосередньо транс портують речовину всередину клітини. Зазвичай такі нанотрубки складаються з трьох шарів із загальним зовнішнім діаметром близько 40 нм і внутрішнім діаметром утвореної в такий спосіб капсули майже 16 нм. Це до- сить пластичні наноструктури, оскільки дво- шарові ліпідні мембрани можуть набувати різної просторової форми залежно від спів- відношення компонентів ліпід / білок. Сьогодні вже розроблено систему, яка дозволяє контролювати розкриття кінців нанотрубок за позиціями «повністю закри- та», «відкритий один кінець» та «відкри- ті обидва кінці» таким чином, щоб вивіль- няти лікарський препарат у заданому місці. Крім медичних препаратів, такі нанотруб- 34 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2008, № 8 ки можуть доставляти до клітин фрагменти ДНК, що кодують певні гени. Така адресна генна терапія може бути корисною під час лікування багатьох генетичних захворю- вань і раку. Важливою перевагою згаданих трубок є й те, що застосування природних компо- нентів, які містяться в кожній клітині, ви- ключає побічні явища та інтоксикацію під час їх використання. Для доставки лікарських препаратів і ге- нів використовують також вуглецеві нано- трубки і фулерени. У генній терапії їх за- стосовують тоді, коли їхні розміри відпо- відають розмірам молекул нуклеїнових кислот. При цьому для досягнення біосу- місності на їхню поверхню зазвичай нано- сять шари рибонуклеїнової кислоти або би- чачого сироваткового альбуміну. Фулерени ефективні при селективній доставці лікар- ських препаратів до клітин різних тканин, а також внутрішньоклітинній доставці від- повідних препаратів до мітохондрій. По- рожнинні фулеренові «мушлі», що містять Рис. 7. Різні типи наноносіїв, що використовують у біології і медицині: 1) нанотрубки — самоорганізовані лі- підні трубки; 2) ліпосоми — сферичні бішарові везикули з оболонкою з мембранних ліпідів; 3) наночастинки на основі твердих ліпідів, субмікронні колоїдні носії; 4) полімерні наночастинки; 5) наносфери, у яких ліки зв’язані й виділені полімерною матрицею; 6) нанокапсули — наночастинки, у яких ліки містяться всередині полімерної мембрани; 7) полімерні міцели, у яких амфіфільні блочні сополімери самоорганізовуються у вод- них розчинах; 8) дендримери — макромолекулярні сполуки, у яких окремі молекули у вигляді відгалужень утворюють сітчасту структуру навколо ядра. ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2008, № 8 35 60 атомів вуглецю, мають декілька важли- вих властивостей для використання в ме- дицині. Найцінніша серед них здатність фулеренів виконувати роль антиоксидан- тів усередині клітини та в навколишньому (щодо неї) середовищі. Ліпосоми — це концентричні бішарові ве- зикули, мембрана яких складається з при- родних фосфоліпідів, що надає їм багато позитивних якостей: вони нетоксичні, біо- деградовані, за певних умов їх можуть по- глинати клітини, їхня мембрана може зли- ватися з мембранами клітин. Явище пригнічення або активування фер- ментативної активності клітинної мем брани ліпосомами надзвичайно важливе під час їх використання в біологічних системах для внутрішньоклітинної доставки вмісту ліпо- сом. Важливою перевагою таких носіїв є та- кож і те, що речовина, вміщена в ліпосоми, захищена від впливу ферментів. Це відпо- відно збільшує ефективність препаратів, що піддаються біодеструкції в біологічних рі- динах. Тому такі носії можна використати як «контейнери» для доставки лікарських засобів. Сьогодні ліпосомальні препарати проходять клінічні випробування, а деякі з них уже ліцензовані. Останнім часом на світовому фармацев- тичному ринку з’явилося декілька нових протиракових препаратів у формі ліпосом, а саме — антрациклін дауноміцин та доксо- рубіцин, вінкристин, анаміцин і третиноїн. Використання ліпосомальних препаратів дозволяє зменшити їхню токсичність при підвищених дозах. Ще одна важлива пере- вага ліпосом як лікарської форми — це по- ступове і дозоване вивільнення лікарської речовини, що збільшує час її дії. Поверх- ню ліпосом можна легко модифікувати по- верхневоактивними речовинами з гнучким гідрофільним ланцюгом. Найчастіше з цією метою використовують поліетиленгліколь і різні білки, наприклад, родамін та оваль- бумін. Це дозволяє не тільки стабілізува- ти ліпосоми, але й вибірково хемосорбцій- но зв’язувати лікарські препарати і нано- розмірні тверді частинки, як-от золото та / або оксиди заліза. Важливою галуззю застосування ліпо- сом сьогодні стає генна терапія, коли ліпо- сома постає як засіб доставки генетичного матеріалу. У багатьох випадках, зокрема в генній терапії, адресна доставка діючого фактора набуває вирішального значення. Як «молекулярну адресу» найчастіше ви- корис товують молекули імуноглобулінів, які мають відповідні мішені на цільових клітинах. Таким чином, модель «ідеаль- ної» ліпосоми як засобу спрямованої до- ставки лікарської речовини до клітини має таку структуру: 1) лікарська речовина або ДНК (у генній терапії) всередині ліпосо- ми; 2) ім мобілізовані на її поверхні гнучкі ланцюги полімеру або ПАР для стерично- го захисту; 3) прикріплені на поверхні іму- ноглобуліни як «молекулярна адреса». Як мембраноутворювальні ліпіди використо- вують здебільшого фосфатидилхолін, до того ж у поверхню ліпосом вбудовують спе ціальні білки зливання, що забезпечу- ють сумісність, контакт і взаємодію з клі- тиною-мішенню. Розглянемо наночастинки на основі твердих ліпідів. Це субмікронні колоїдні носії (50–1000 нм), що дисперговані у воді або водних розчинах ПАР. Поверхню таких носіїв вкривають моношаром фосфоліпідів. Лікарські препарати в них адсорбовані на поверхні або розміщені всередині частин- ки, куди спрямовані гідрофобні вуглевод- неві ланцюги фосфоліпідів. Особливість таких систем полягає в тому, що повільне руйнування твердих ліпідних компонен- тів забезпечує їхній пролонгований і дозо- ваний вплив на імунну систему [16]. Сьо- годні вже визначено певні галузі терапії, де використовують нові технології спрямова- ної доставки ліків, у тому числі з носіями на основі твердих ліпідів, що надходять до 36 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2008, № 8 легенів і легеневих артерій, їх (ліки) також прецизійно вводять у різні органи паренте- ральним шляхом. Такі системи біоруйнів- ні, вони нетоксичні, порівняно з вуглецеви- ми і полімерними матеріалами, біосумісні. Установлено можливість транспортування подібних наночастинок крізь гематоенце- фалічний бар’єр, що відбувається або шля- хом пасивної дифузії, або за допомогою ен- доцитозу. При цьому покриття таких час- тинок полісорбатами, наприклад полісор- батом-80, зумовлює ефективне зв’язування їх з аполіпопротеїном (аро Е) або з іншими компонентами крові. Для отримання полімерних наночасти- нок або носіїв колоїдів використовують пе- реважно біоруйнівні й біосумісні полімер- ні системи, на поверхні яких можна конт- ролювати процес акумулювання ліків і їх виділення. Наночастинки мають субнано- розмірну колоїдну структуру з розмірами в межах 10–1000 нм. Залежно від способу отримання утворюються наносфери або на- нокапсули, де лікарські препарати можуть бути розчинені, сорбовані, капсульовані або поєднані з матрицею. Як базові поліме- ри використовують полімолочну, поліглі- колеву, полімолочно-гліколеву кислоти, а також поліметилметакрилат. Носії на їхній основі застосовують для доставки макро- молекул білків, фрагментів ДНК, що міс- тять окремі гени, а також у спеціальних ви- падках для цільової доставки антигенів до дендритних клітин і під час оральної вак- цинації [17]. Окрім полімерних частинок, як носії лі- карських речовин використовують полімер- ні міцели. Ці системи включають амфіфіль- ні блоки, як-от сополімери поліоксиети- лену і поліоксипропілену, що асоціюють у водних розчинах у вигляді міцел. Вони ма- ють такі переваги: висока термодинамічна стабільність у фізіологічних розчинах і по- вільне розчинення в системах in vivo [18]. Останнє досягнення в цій галузі — імуно- міцели, до складу яких одночасно включе- ні антитіла як «цільові» молекули та про- тиракові препарати [19]. Серед полімерних нанорозмірних носі- їв слід також виділити частинки гідроге- лів, що включають самоорганізовані та са- моагреговані системи на основі природних амфіфільних полімерів — гідрофобізова- них полісахаридів, які подібні до структур холестеролвмісних декстрану й агарози, де холестерольні групи утворюють поперечні зв’язки нековалентного типу. Зміна ступе- ня заміщення холестерольних груп — го- ловний механізм регулювання розміру й щільності гідрогелевих наночастинок [20]. Гідрогелі рекомендовані для ефективної доставки антигенів, фрагментів ДНК, а та- кож олігонуклеотидів. У галузі розроблення оптимальних спо- собів цільової доставки лікарських засобів багато робіт сьогодні присвячено пробле- мам капсулювання. Ефективність капсулю- вання — основа для зменшення побічних ефектів під час використання ліків, а також підвищення їхньої біосумісності й розчин- ності (рис. 8). Один із сучасних підходів до розв’язання проблеми капсулювання ліків передбачає використання наноматеріалів, які отрима- ли назву дендримерів [21]. Це макромоле- кулярні утворення, що включають вну- трішній носій інформації та макромолеку- Рис. 8. Структура білково-ліпідних трубок, що вклю- чає білок тубулін та двошаровий ліпідний шар. ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2008, № 8 37 лярні ланцюги, які визначають процес достав ки. При полімеризації дендримери формую ться зсередини, шар за шаром, збільшуючись на 1 нм у діаметрі з кожною генерацією. При цьому використовують різні полімери: поліамідоімін, полі-L-глю- тамінова кислота, поліетиленімін, поліпро- піленімін і поліетиленгліколь. Значна пе- ревага таких нанорозмірних систем — мож- ливість легко здійснювати модифікацію полімерних відгалужень, вводити необхід- ні функціональні групи під час взаємодії з біологічними речовинами. Нанотехнології з використанням дендримерів розроблені для капсулювання протиракових препара- тів, зокрема цисплатини. Використання кожного типу носія зу- мовлює наступний рівень технології — фі- зичний вплив на частинки, які перебува- ють у раковій клітині або на її поверхні, з метою їхньої активації. Результатом цього процесу може бути, наприклад, локальне підвищення температури в цій ділянці. Щодо ракової клітини, то цей ефект викли- кає пригнічення її фізіологічної активнос- ті. Нині дві американські компанії (Na no- spectra Bio sciences та Triton Biosciences) розробляють протиракову терапію, засно- вану на термічному руйнуванні пухлин. Основною стратегією терапії, яку, зокрема, використовує компанія Triton Biosciences, є активація металевих частинок, попере- дньо внесених у клітини пухлини або адге- зованих на її поверхні за допомогою зо- внішнього джерела енергії. У технології цієї фірми використано модифіковані полі- мером частинки окису заліза та змінне маг- нітне поле [22]. Інший підхід до розв’язання цієї проб- леми запропонувала фірма Nanospectra Biosciences. Розроблений цією компані- єю носій — це пустотілі золоті наносфери, усередині яких розміщене силіконове ядро (рис. 9). Така система має здатність абсор- бувати або відбивати світло з різною до- вжиною хвилі залежно від товщини ядра і «мушлі» наносфери. Ці наночастинки аб- сорбують світло, генероване лазером у ближньому інфрачервоному діапазоні, яке далі легко проходить до тканин [23]. Обидві технології доповнюють одна одну. Однак терапія, що ґрунтується на викорис- танні золотих наносфер, хоча й не потребує складного обладнання, проте залежна від прямої дії лазера на пухлину і втрачає свою ефективність пропорційно глибині проник- нення світла в тканини. Так, подібна тех- нологія виявилася непридатною для кіст- кових тканин. Як бачимо, розглянуті вище підходи відкривають нові перспективи лі- кування злоякісних пухлин. Наночастинкам приділяють велику ува- гу завдяки їх використанню в біологічних дослідженнях через їхній вплив на здоров’я людини і довкілля. Ряд спостережень вка- зує на шкідливий вплив наночастинок на здоров’я людей та навколишнє середови- ще [24]. Відходи виробництва таких нано- частинок можуть спричиняти їх надмірне концентрування в об’єктах довкілля. Тому існує значна вірогідність того, що людина зазнає дії наночастинок унаслідок потра- пляння їх в організм через органи дихання, травлення або шкіряний покрив. Існує багато експериментальних дослі- джень, у яких проаналізовано проникнення мікро- і нанорозмірних частинок усередину клітини. Це явище властиве клітинам ен- Рис. 9. Молекулярна структура золотих «мушель». 38 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2008, № 8 дотелію, епітелію легень і шлунка, макро- фагів, нервових та ряду інших клітин [25]. Так, на основі дослідів доведено цитоток- сичний вплив наночастинок із CdSe-ядром усередині моделі [26] на різні лінії клітин. На ступінь життєздатності клітини впли- вають також окислення, час експозиції УФ і доза наночастинок. Вона мінімальна, якщо поверхня наночастинки вкрита обо- лонкою, наприклад ZnS. Наночастинки мо- жуть бути просто абсорбовані на поверхні клітинних мембран, метаболізувати в клі- тинах і деградувати, що призводить до ци- тотоксичного ефекту. Нанонитки та нано- трубки можуть поводитися подібно до сфе- ричних наночастинок, руйнуючи клітинні стінки та вповільнюючи клітинний ріст. Потенційний вплив наночастинок на здоров’я людини остаточно не з’ясовано. Частинки нанометрового діапазону можуть потрапляти до організму людини переваж- но через шлунок та кишечник. Припуска- ють, що деякі частинки можуть глибоко проникати в шкіру. Відмінності в погли- нанні залежать від величини та поверхне- вих властивостей частинок, а також від то- чок контакту в шлунку, кишечнику та на шкірі. Після проникнення розподіл части- нок в організмі залежить значною мірою від їхніх поверхневих характеристик [27]. Очевидно, процес поглинання наночас- тинок клітинами супроводжується відпо- відними змінами в механічних властивос- тях клітин. Такі властивості, як доведено, важливі для контролю клітинної форми, клітинного росту, клітинної міграції, ди- ференціації та апоптозу [28]. У дослідах іn vivo та in vitro показано, що ендотеліаль- ні клітини кровоносних судин змінюють свої морфологічні та біохімічні показники у відповідь на механічний стрес. При цьо- му відбуваються також значні деформації мембрани клітин. Методом магнітної скру- чувальної цитометрії продемонстровано, що під час взаємодії ендотеліальних клітин із феромагнітними мікрочастинками, вкри- тими синтетичними пептидами, під впли- вом ротаційного скручування відбуваються помітні зміни в механічних властивостях цитоскелета. У разі, коли механічні стре- си спрямовано безпосередньо на рецепто- ри клітинної поверхні, то екстрацелюлярні матриксні рецептори — інтегрини — діють як механорецептори і проводять механічні сигнали до цитоскелета [29]. Як виявилося, механічні сили, у тому числі й взаємодія з наночастинками, змі- нюють не тільки цитологічні, але й біохі- мічні властивості тканин і клітин, до яких вони прикладені. Установлено, що ряд клі- тин містить спеціальні іонні канали, які ак- тивуються або інактивуються механічною напругою мембрани. Їхня активність, мож- ливо, пов’язана зі змінами в клітинній біо- хімії [30]. До того ж у клітинах, підданих дії механічної напруги, спостережено збіль- шення концентрації циклічного аденозин- 3’,5’-монофосфату (цАМФ) [31]. Доведено, що аденілатциклаза безпосередньо відпові- дає за передачу механічного сигналу через клітинну мембрану до цитоскелета [32]. У ряді робіт із вивчення інтерферон- індукувальної дії молекулярних комплексів дволанцюгової РНК, іммобілізованої на мі- крочастинки сферону, доведено, що взаємо- дія таких конструкцій із клітинами не тіль- ки викликає продукування інтерферону І типу, але й зумовлює підвищення активнос- ті трьох маркерних мебранозв’язаних фер- ментів — Nа+,K+-АТР-ази, Са2+,Mg2+-АТР- ази та 5'-нуклеотидази. Одночасно відбу- валися значні морфологічні зміни зовніш- ньої поверхні клітин, про що свідчили дані атомно-силової мікроскопії [33–37]. Фармакокінетична поведінка різного типу наночастинок потребує детального дослідження. Триває робота щодо створен- ня бази даних про ризики для здоров’я лю- дини, що пов’язані з проникненням різних наночастинок, із зазначенням цільових ор- ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2008, № 8 39 ганів, тканин або клітин. При цьому наяв- ність різних контамінантів, як-от металеві каталізатори, що містяться в нанотрубках, та їхню роль розглядають разом із загаль- ним негативним впливом наноматеріалів на здоров’я людини. Епідеміологічні дослідження вказу- ють, що наночастинки можуть діяти як важливий фактор ризику з боку довкіл- ля, який викликає смертність від кардіо- пульмонологічних захворювань [38]. Під- вищений ризик таких захворювань при використанні наноматеріалів потребує специфічних досліджень, які необхідно проводити стосовно кожної з новостворе- них наночастинок. Дослідники вважають, що не існує універсальної наночастинки, яка вбудовувалася б в організм у всіх ви- падках однаково. Кожний наноматеріал до- сліджують індивідуально, визначаючи сту- пінь ризику його впливу на здоров’я лю- дини. Тому для ідентифікації небезпечних наноматеріалів адаптовують загальновжи- вані тести для визначення ступеня безпеки для людини. Перед промисловістю, яка ви- робляє наноматеріали для медицини, сто- їть завдання створити відповідні тести для аналізу наночастинок, щоб оцінити ступінь ризику їх практичного використання. На- ночастинки, створені для доставки ліків у організм людини або ж як компоненти їжі, потребують підвищеної уваги. Сьогодні також маловивчена потенційно токсична дія наночастинок на різноманіт- ні про- та евкаріотичні організми в довкіл- лі. Однак, виходячи з поширеної практики відведення відходів виробництв із стічни- ми водами, можливе потрапляння нанома- теріалів у довкілля саме таким способом. Тому необхідно оцінити потенційну за- грозу шкідливого впливу наночастинок не тільки на організм людини, але й на інші організми. Загалом запропонований матеріал свід- чить про значне зацікавлення у світі цим на- прямом біотехнології, на що вказує велика кількість досліджень у галузі розроблення й комерціалізації нанорозмірних матеріалів як носіїв лікарських засобів для цільової тера- пії. Насамкінець наводимо короткий список компаній, які спеціалізуються на досліджен- нях у цій галузі нанотехнологій (табл.). Advectus Life, Доставка ліків. Полімерні наночастинки, збагачені Sciences Inc. протираковим препаратом, що проходять крізь гематоенцефалічний бар’єр. Capsulution, Фармацевтичні покриття Багатошарові поліелектролітні покриття NanoScience AG для покращення розчинності ліків. 8–50 нм. Dynal Biotech Магнітні сферичні частинки. Eiffel Technologies Доставка ліків. Частинки з ліками, розмір 50–100 нм. NanoPharm AG Доставка ліків. Полібутилціаноакрилатні частинки з прищепленими ліками і ПАР, що проходять крізь гематоенцефалічний бар’єр. Nanoshpere Inc. Біомаркери на наночастинках. Біомаркери на основі ДНК з використанням Доставка ліків. методів ПЛР-аналізу та плазмонного резонансу. NanoMed, Доставка ліків. Наночастинки для доставки ліків. Pharmaceutiсal Inc. PSiVida Ltd Відновлення м’язових тканин, Використання наноструктурованих пористих імплантанти, доставка ліків і генів, силіконів. біофільтрація. Таблиця. Компанії, які спеціалізуються на розробленні й комерціалізації наноматеріалів у біології та медицині Компанія Спрямованість розробок Тип носія 40 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2008, № 8 1. Liu W.-T. Nanoparticles and their biological and environmental application // J. Biosci. Biomed. — 2006. — №102. — P. 1–7. 2. Овчаренко Ф.Д., Эстрела-Льопис В.Р., Гаври- люк А.И., Духин А.С. О силах взаимодействия мик- роорганизмов и минеральных частиц в при род ных дисперсных системах // Физико-хи ми чес кая меха- ника и лиофильность дисперсных систем — К.: Наукова Думка, 1985. — Вып. 17. — С. 3–14. 3. Ульберг З.Р., Грузина Т.Г., Перцов Н.В. Коллоидно- химические свойства биологических наносистем. Биомембраны // Коллоидно-химические основы нанонауки. — К.: Академпериодика, 2005. — С. 199–237. 4. Estrela-Llopis V.R. The phenomenology of the vi- tal activity for biocolloids (microorganisms) from the colloid science viewpoint // XII International Conference Surface Forces, Zvenigorod (Russia). — 2002. — Р. 35. 5. Коллоидно-химический механизм связывания металлов микроорганизмами // Коллоидный журнал. — 1994 — Вып. 58. — №4. — С. 584–588. 6. Ulberg Z.R., Dukhin A.S., Karamushka V.I. Interac- tion of energized bacteria cells with particles of col- loidal gold: peculiarities of the process // Biochimica et Biophysion Acta. — 1992. — №1134. — Р. 89–95. 7. Ulberg Z.R., Karamushka V.I., Dukhin A.S. ATR — Dependent Gold Accumulation by Living Chlorella Cells // Acta Biotechnologica. — 1991. — Vol. 11. — №3. — Р. 197–203. 8. Ульберг З.Р., Карамушка В.И., Грузина Т.Г. Опре- деление локализации и выделения фактора, связывающего коллоидные частицы золота // Биотехнология. — 1986. — №1. — С. 65–68. 9. Данилович Г.В., Грузіна Т.Г., Ульберг З.Р., Косте- рін С.О. Ідентифікація та каталітичні властивості Mg+2 — залежної АТР-гідролази плазматичних мембран Bacillus sp B 4253, здатних до накопи- чення золота // Укр. біохім. журнал. — 2004. — №16. — С. 45–51. 10. Данилович Г.В., Грузіна Т.Г., Ульберг З.Р., Косте- рін С.О. Вплив іонного та колоїдного золота на АТР-гідролазні ферментні системи в мембрані мікроорганізмів Bacillus sp B4253 та Bacillus sp В4851 // Укр. біохім. журнал. — 2007. — №77. — С. 82–87. 11. Ito A., Shinkai M., Honda H., Kobayashi T. Medical ap- plication of functionalized magnetic nanoparticles // J. Biosci. Bioeng. — 2005. — №100. — Р. 1–11. 12. Roy I., Ohulchaskiy T.Y., Pudavar H.E., Bergey E.Y., Oseroff A.R., Morgan J., Dougherty T.J., Pra- sad P.N. Ceramic-based nanoparticles entrapping water insoluble photosensitizing anticancer drugs: a novel drug-carrier system for photodynamic the- rapy // J. Am. Chem. Soc. — 2003. — №125. — Р. 7860–7865. 13. Qu L.H., Peng X.G. Control of photoluminescence properties of CdSe nanocrystals in growth // J. Am. Chem. Soc. — 2002. — №124. — Р. 2045–2055. 14. Gao X., Cui Y., Levenson R.M., Chung L.W.K., Nie S. In vivo cancer targeting and imaging with se- miconductor quantum dots // Nat. Biotechnol. — 2004. — №22. — Р. 969–976. 15. Muller R.H., Jacobs C., Kayser. Nanosuspensions as particulate drug formulations in therapy. Rationale for development and what we can expect for the future // Adv. Drug. Deliv. Rev. — 2001. — №47. — Р. 3–19. 16. Gregoriadis G. Engineering liposomes for drug de- livery: progress and problems // Trends Bio tech- nol. — 1995. — №13. — Р. 527–537. 17. Wissing S.A., Kayser O., Muller R.H. Solid lipid na no- particles for parenteral drug delivery // Adv. Drug Deliv. Rev. — 2004. — №56. — Р. 1257–1272. 18. Sanchez A., Tobio M., Gonzalez L., Fabra A., Alonso M.J. Biodegradable micro- and nanoparticles as long-term delivery vehicles for interferon-alpha // Eur. J. Pharm. Sci. — 2003. — №18. — Р. 221–229. 19. Tomalia D.A., Baker H., Dewald J., Hall M., Kal- los G., Marlin S. Polymer // J. — 1985. — №17. — Р. 117–132. 20. Savic R., Luo L., Eisenberg A., Maysinger D. Micellar nanocontainers distribute to defined cytoplasmic organelles // Science. — 2003. — №300. — Р. 615–618. 21. Vinogradov S., Batrakova E., Kabanov A. Po ly (ethy- lene glycol)-polyethyleneimine Na no GelTM par tic- les: novel drug delivery systems for antisense oligo- nucleotides // Colloid and Surfaces B: Bio interfa- ces. — 1999. — №16. — Р. 291–304. 22. Daemen T., de Mare A., Bungener L., de Jonge J., Huckriede A., Wilschut J. Virosomes for antigen and DNA delivery // Adv. drug Deliv. Rev. — 2005. — №57. –Р. 451–463. 23. Fernandez-Urrusuno R., Fattal E., Feger J., Couvreur P., Theround P. Evaluation of hepatic antioxidant systems after intravenous administration of poly- meric nanoparticles // Biomaterials. — 1997. — №18. — Р. 511–517. 24. Hayat M.H. Principles and techniques of electron microscopy. — Van Nostrand Reinhold, New York, USA, 1970. 25. Hoet P.H.M., Brüske-Hohlfeld I., Salata O.V. Nano- particles — known and unknown health risks // J. Nanobiotechnology. — 2004. — №2. — Р. 1–15. 26. Aitken R.J., Creely K.S., Tran C.L. Nanoparticles: an occupational hygiene review. — London: Institute of Occupational Medicine for the Health and Safety Executive, 2004. 27. Araujo L., Lobenberg R., Kreuter J. Influence of the sutfactant concentration on the body distribution of nanoparticles // J. Drug Target. — 1999. — №6. — Р. 373–385. ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2008, № 8 41 28. Sighvi R., Kumar A., Lopez G.R., Stephanopoulos G.N., Wang D.I.C., Whitesides G.M., Ingber D.E. En- gineering cell shape and function // Science. — 1994. — № 264. — Р. 696–698. 29. Wang N., Butler J.P., Ingber D.E. Mechanotransduc- tion across the cell surface and through the cytoskel- eton // Science. — 1993. — №260. — Р. 1124–1127. 30. Morris C.E, Sigurdson W.J. Stretch-inactivated ion channels coexist with stretch-activated ion chan- nels // Science. — 1989. — №243. — Р. 807–809. 31. Xenophontos X.P., Watson P.A., Chua B.H., Haneda T., Morgan H.E. Increased cyclic AMP content accele- rates protein synthesis in rat heart // Circ Res. — 1989. — №65. — Р. 647–656. 32. Watson P.A. Direct stimulation of adenylate cyclase by mechanical forces in 549 mouse lymphoma cells during hyposmotic swelling // J. Biol. Chem. — 1990. — №265. — Р. 6569–6575. 33. Карпов О.В., Верьовка С.В., Манджос О.П., Пен- чук Ю.М., Поводзинський В.М., Жолобак Н.М., Співак М.Я., Кисельова О.К. Індукція інтерферо- нів І типу в умовах in vitro за допомогою іммобі- лізованого комплексного інтерфероногену // Доп. НАН України. — 2003. — №9. — С. 178–181. 34. Жолобак Н.М., Манджос А.П., Веревка С.В., По- водзинский В.М., Карпов А.В. Интерфероногенное действие иммобилизованных рибополинуклео- тидов in vitro // Укр. биохим. журнал. — 2003. — №75. — С. 106–110. 35. Манджос А.П., Прокопова Е.В., Жолобак Н.М., Карпов А.В. Изменение активности маркерных ферментов плазматических мембран под воз- действием полинуклеотидного индуктора интер- ферона // Доп. НАН України. — 2005. — №3. — С. 148–151. 36. Манджос О.П., Карпов О.В. Вплив комплексного індуктора інтерферону на клітинну поверхню: дані атомно-силової мікроскопії // Доп. НАН України. — 2005. — №7. — С. 188–192. 37. Карпов А.В., Пенчук Ю.Н., Веревка С.В. Примене- ние иммобилизованных индукторов в техноло- гии получения природных интерферонов І типа в культурах клеток. Использование гранулярных носителей // Биотехнология. — 2006. — №1. — С. 30–35. 38. Hoet P.H.M., Brüske-Hohlfeld I., Salata O.V. Na no- particles — known and unknown health risks // J. Nanobiotechnology. — 2004. — №2. — Р. 1–15. З. Ульберг, Т. Грузіна, О. Карпов НАНОТЕХНОЛОГІЇ В МЕДИЦИНІ: РОЛЬ КОЛОЇДНОХІМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ Р е з ю м е У статті запропоновано огляд сучасного стану розви- тку напрямів нанонауки, нанотехнологій і процесів, пов’язаних із біотехнологією та медициною. Проана- лізовано колоїднохімічні аспекти загальної проблеми модифікування наноразмірних частинок біополіме- рами та поверхневоактивними речовинами. Розгля- нуто різні види наноматеріалів і їх використання в медицині. Осмислено проблему загрози, що виникає внаслідок впливу наноматеріалів на здоров’я людей та довкілля. Z. Ulberg, T. Gruzina, O. Karpov NANOTECHNOLOGIES IN MEDICINE: THE ROLE OF COLLOID-CHEMICAL PROCESSES S u m m a r y The paper deals with currant state of nanosience devel- opment trends as well as nanotechnologies and processes concerning biotechnology and medicine. The problems analyzed are associated with colloid-chemical aspects of the task directed to nanoparticles modification re- alized by biopolymers and surface-active compounds. The authors consider different nanoparticle types and their use in the medicine. The problems of danger for humans and environment due to nanomaterials effect are discussed.

Нанотехнологiї в медицинi: роль колоїднохiмiчних процесiв

Institution

Ähnliche Einträge