Новости химической науки > Наномагниты могут очистить кровь

Исследователи из Швейцарии продемонстрировали, что наночастицы, которым нет необходимости проникать в тело, могут удалять опасные вещества из крови.

Удаление нежелательных молекул из крови зачастую представляет собой наиболее прямой способ лечения или предотвращения многих заболеваний. Примером такого подхода является гемодиализ – метод внепочечного очищения крови при острой и хронической почечной недостаточности. Во время гемодиализа происходит удаление из организма токсических продуктов обмена веществ, нормализация нарушений водного и электролитного балансов. Однако, поскольку гемодиализ основан на мембранных технологиях и его результаты зависят от размера пор мембраны, он не способен эффективно очистить кровь от больших по размеру вредных молекул или клеток.

Рисунок из Nanoscale, 2013, DOI: 10.1039/c3nr02468g

Наночастицы, поверхность которых модифицирована определенными заместителями, могут использоваться для очистки крови от молекул большого размера, с которыми они способны комплементарно связываться, однако в настоящее время исследователи пока еще не до конца оценили все возможные риски, связанные с попаданием наночастиц ы организм человека.

Инге Херрманн (Inge Herrmann) из Больницы Университета Цюриха разработала лабораторное устройство, которое, связывая сонную артерию с яремной веной, позволяет проводить обработку крови лабораторного грызуна магнитными наночастицами вне организма.

Коллеги Херрманн использовали разработанную экстракорпоральную схему для удаления свинца и изоланида из крови крыс. Целевые соединения, находящиеся в крови, связываются с наночастицами внутри устройства, после чего наночастицы, на поверхности которых находится связанный токсин, отделяются от потока крови с помощью магнитного разделения до того, как кровь возвращается в организм.

Наночастицы, использованные в исследовании, были изготовлены из карбида железа. Углеродная оболочка не дает железному ядру частицы окисляться и терять свои магнитные свойства. Для того, чтобы наночастицы можно было бы обнаружить в среде, богатой атомами железа, в наночастицы вводили платину – эта модификация необходима, чтобы определить, попали ли наночатсицы в организм подопытного животного или нет.

Херрманн отмечает, что ограничение использования наночастиц связано с тем, что не до конца известно, как они влияют на здоровье, поэтому главная проблема в создании новой системы заключалась в том, чтобы не дать попасть наночастицам в кровоток. Он поясняет, что решить проблему удалось с помощью наночастиц, проявляющих значительный магнетизм – эти частицы гораздо более эффективны, чем применявшиеся ранее нанобусины из оксидов металлов.

Нгуен Тань (Nguyen TK Thanh), специалист по использованию магнитных наночастиц в клинической медицине, отмечает, что значительным достижением работы Херрманн является продемонстрированная возможность полной очистки крови с помощью наночастиц, обладающих значительным магнитным моментом, однако добавляет при этом, что все еще необходима разработка технологии, способной к селективному и эффективному связыванию различных токсинов.

В настоящее время исследователи из Цюриха работают над модернизацией своей разработки – они хотят добиться, чтобы наночастицы могли очистить кровь от болезнетворных бактерий.

Источник: Nanoscale, 2013, DOI: 10.1039/c3nr02468g

метки статьи: #медицинская химия, #нанотехнологии, #неорганическая химия