Санкт-Петербург 30. 11. 12 БИОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ ВВЕДЕНИЕ Езерская Анна
ПЛАН ВВЕДЕНИЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ СХЕМА БИОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАНОЧАСТИЦЫ НАНОЧИСТИЦЫ ЗОЛОТА НАНОЧАСТИЦЫ СЕРЕБРА НАНОЧАСТИЦЫ КРЕМНИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ НАНОЧАСТИЦЫ ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ И ТОКСИЧНОСТИ НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ 2
ВВЕДЕНИЕ Квантово-размерный эффект связанный с квантованием энергии носителей заряда, движение которых ограничено в одном, двух или трёх направлениях Биофункциональные наночастицы, которые вводятся в организм и могут выполнять в нем определенную биологическую функцию с помощью входящих в эти частицы компонентов Классификация 0 D – нанопорошки, нанокристаллы, квантовые точки 1 D – нанотрубки, нановолокна, наноагрегаты и нанопроволоки 2 D – нанолисты, нанопленки 3 D – наноструктурированные материалы (нанокерамика) 3
СХЕМА БИОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАНОЧАСТИЦЫ а – ядро Au, Pt, Fe 3 O 4, C, Полимер, «Квантовая точка» (наносфера, нанораковина, нанопроволока, нанотрубка); 5 -100 нм b – коньюгаты (-NH 2, COOH, -SH и др. ); с – защитный слой (металлический, органический или неорганический); d – лигандный слой (пептиды, антитела, антигены). А. И. Омельченко, Бибуркационные наночастицы в лазерной медицине/ Вестник Югорского государственного университета, 2011 г. Выпуск 2 (21). С. 40– 50 Рисунок 1. Биофункциональная частица с покрытием. 4
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БИОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАНОЧАСТИЦ 1 – направленная доставка лекарств; 2 – ультразвуковая и МРТ диагностика; 3 – лазерная инженерия хрящей А. И. Омельченко, Бибуркационные наночастицы в лазерной медицине/ Вестник Югорского государственного университета, 2011 г. Выпуск 2 (21). С. 40– 50 4 – лазерное (бесконтактное) манипулирование нанообъектами; 5 – гипертермия и термотерапия; 6 – клеточная инженерия (квантовые точки) 5 Рис. 2. Основные направления применения биофункциональных наночастиц в медицине.
НАНОЧАСТИЦЫ ЗОЛОТА Цветной тест на ВИЧ и рак Красный – отрицательный Синий – положительный Чувствительность – сверхнизкие концентрации (1018 гр/мл) В 10 раз дешевле Императорский колледж в Лондоне 6
НАНОЧАСТИЦЫ СЕРЕБРА В ЗОЛОТЕ Золотые нанораковины разрушили рак минимально инвазивно Стадии роста оболочки из золота вокруг кремниевой наночастицы ФДТ Глиома (злокачественная опухоль мозга) >50% вылецены без рецидивов (90/13, 3 -24) Baylor College of Medicine, Rice University, Texas Children's Hospital 7
НАНОЧАСТИЦЫ СЕРЕБРА Выявление рака предстательной железы Красный – рак зелёный – норма Два набора биометок: несущий пептид RPARPAR, пептид вируса ВИЧ TAT Калифорнийский университет в Санта-Барбаре 8
МАГНИТНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ Магнитные наночастицы против рака Антителами к специфическим биомаркерам Сосредоточиваются в раковой ткани Нагрев внешним магнитным полем (температура, площадь) 9
НАНОЧАСТИЦЫ НА ОСНОВЕ ЖЕЛАТИНА Наночастицы повысят эффективность борьбы с тромбами Прикрепление к тромбу Разрушение оболочки ультразвуком Эффективность увеличилась в 9 раз Медицинского университет Нары 10
НАНОЧАСТИЦЫ КРЕМНИЯ Наночастицы против старения §Врождённый дискератоз §Косметология Мезопористые наночастицы диоксида кремния, покрытые молекулами галактолигосахарида (galacooligosaccharide, GOS) и содержащиемолекулы полезного груза 11
НАНОЧАСТИЦЫ КРЕМНИЯ Наночастицы кремния – светятся и исчезают Характеристики пористых наночастиц кремния. a. Схема, демонстрирующая процесс растворения наночастиц в организме (in vivo). b. SEMизображение наночастиц кремни (размерная шкала 500 нм, на вставке – 50 нм). с. Флуоресценция в опухоли MDA-MB-435. Распределение и биодеградация пористых нано 12 частиц кремния в организме мыши за 4 недели
ГИДРОГЕЛЕВЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ Гидрогелевые наночастицы собирают невидимые раковые биомаркеры Пористые наночастицы Молекулы приманки (17) Масс-спектроскопия (в 10000 раз) Мелкие фрагменты альбумина (винилсульфоновая кислота) 13
НАНОЧАСТИЦЫ BIND-014 Клинические испытания наночастицы для лечения рака простаты: обнадеживающие результаты Биоразлагаемый 3 составляющих: несет лекарственный препарат (доцетаксел), специфически связывается с молекулой-мишенью ПСМА, третья помогает избежать атак макрофагов и других клеток иммунной системы. Снижение дозировки в 5 раз Эффективность доставки в 100 раз выше Massachusetts institute of technology Brigham and Women’s Hospital 14
ОПТИЧЕСКИЕ ГРАНИЦЫ ОПУХОЛИ Базально-клеточный рак кожи (абсорбционная фотография, белый свет). Люминесцентная фотография Карта B(x, y) долевого участия нативной флуоресценции красного канала, (возбуждение отвечающего распределению люминесцентными лампами протопорфирина-IX в тканях. 405 -430 нм). http: //www. cancerplot. ru/EDGES/edges. htm 15
Выбор участков нормальной и опухолевой ткани. Функции распределения яркости точек, построенные для каждого из участков. Карта вероятности прохождения границы опухольздоровая ткань, построенная по карте долевого участия красного канала http: //www. cancerplot. ru/EDGES/edges. htm Линейный максимум вероятности прохождения границы опухоль-здоровая ткань, вынесенный на флуоресцентную фотографию узловой формы базально-клеточного рака. 16
Оценка безопасности и токсичности наночастиц металлов, как прототипов ветеринарного нанонутрицэвтика, по определению системных биомаркеров в экспериментах in vitro и in vivo коллоидных дисперсий: наночастицы Ag, Fe, Cu, Zn, Mn. О 2, Co и Co 3[Fe(CN)6]2 с исходной концентрацией 1270, 0, 3174, 0, 2678, 6, 2407, 0, 2785, 0, 2489, 0 і 1991, 6 мкг/мл нарушения структуры ДНК клеток, снижение митотического индекса в 2, 9 и 4, 6 раз, вздутие желудка и толстого отдела кишечника, Превышение коэффициэнтов массы внутренних органов (р≤ 0, 05) , лейкоцитоз, 17
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ 18
Скачать презентацию Санкт-Петербург 30 11 12 БИОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ ВВЕДЕНИЕ Езерская
езерская.pptx