Магнитные наночастицы для тераностики

Ранняя диагностика и лечение заболеваний — важнейшие условия благоприятного прогноза. Поэтому исследователи в области биомедицины прилагают значительные усилия для совершенствования методов визуализации и лечения. За последнее десятилетие концепции и инструменты нанотехнологий стали применять для преодоления ограничений традиционных методов диагностики и терапии. В частности, развитие технологий производства наночастиц открыло новые возможности для тераностики — объединения диагностических и лечебных средств в одной платформе. В настоящем обзоре рассматриваются преимущества и перспективы использования магнитных наночастиц в качестве платформы для тераностики. Сначала кратко описаны важные магнитные параметры: намагниченность насыщения, коэрцитивная сила и магнитокристаллическая анизотропия. Взаимодействие этих параметров необходимо учитывать при оптимизации магнитных характеристик, требуемых для эффективной визуализации и лечения, включая релаксивность при магнитно-резонансной томографии (МРТ), выделение тепла и силы притяжения. Затем обсуждаются подходы к созданию высокочувствительных контрастных средств для МРТ. Также представлен новый подход к разработке контрастного средства без недостатков — гибрида двойного режима T1 и T2. Важные возможности магнитных наночастиц — управление магнитным нагревом и силами магнитного притяжения с помощью внешнего воздействия, что позволяет транспортировать и перемещать биологические объекты. Эти свойства можно использовать не только для гипертермического лечения рака, но и для управляемого высвобождения противоопухолевых препаратов под действием внешнего магнитного поля. Кроме того, показана перспективность применения магнитных наночастиц для создания механических сил, влияющих на клеточную сигнализацию на молекулярном уровне и определяющих дальнейшую судьбу клетки. Наконец, присоединение различных компонентов для визуализации и лечения позволяет проводить адресную диагностику и терапию. К таким компонентам относятся терапевтические гены (малая интерферирующая РНК, siRNA), лиганды, специфичные к опухолевым клеткам, и оптические репортёрные красители. Широкий спектр функциональных возможностей магнитных наночастиц позволяет считать их наиболее перспективной платформой для тераностики.