Nośnik nakierowany magnetycznie

Nośniki ukierunkowane magnetycznie , znane również jako MTC lub nośniki magnetyczne, to mikro- lub nanocząsteczki, które przenoszą lek przeciwnowotworowy do miejsca docelowego za pomocą zewnętrznego pola magnetycznego i gradientu pola w celu ukierunkowania pożądanego leku. Zwykle kompleks obejmuje mikroskopijne kulki węgla aktywnego, które wiążą lek przeciwnowotworowy. Magnes przyłożony z zewnątrz ciała może następnie skierować lek do miejsca guza . Może to utrzymać większą dawkę leku w miejscu guza przez dłuższy czas i pomóc chronić zdrową tkankę przed skutkami ubocznymi chemioterapii .

Skład i właściwości

Zastosowanie MTC jako środków terapeutycznych w leczeniu onkologicznym wzrosło wykładniczo w ciągu ostatniej dekady. Obecnie skład nośnika magnetycznego opiera się na właściwościach składnika magnetycznego, który zwykle jest ferromagnetykiem, ferrimagnetykiem lub superparamagnetykiem, ze względu na ich zdolność do wyrażania silnego namagnesowania w tym samym kierunku zewnętrznego pola magnetycznego, przy jednoczesnym zachowaniu ich namagnesowania po zmianie zewnętrznego pola magnetycznego. jest usunięty.

Pojazdy magnetyczne skupiają się na wielkości cząstek, dążąc do uzyskania MTC w nanoskali, co wynika głównie z faktu, że materiały ferromagnetyczne i ferrimagnetyczne wykazują szczątkowe namagnesowanie z zewnętrznym polem magnetycznym i bez niego, co z kolei powoduje komplikacje związane z agregacją cząstek. Bardzo małe nanocząstki wykazują właściwości superparamagnetyczne, które są w stanie uzyskać wysoki stopień namagnesowania, jednocześnie unikając problemu agregacji cząstek spowodowanego pozostałościami namagnesowania. Tlenek żelaza jest powszechnym metalem używanym do tego celu, który jest zwykle używany jako magnetyt, maghemit lub kombinacja tych dwóch, ze względu na ich wysokie wartości namagnesowania między różnymi tlenkami żelaza. Tlenek żelaza sprawia wrażenie braku resztkowego namagnesowania, mimo że magnetyt i maghemit są ferromagnetykami z powodu fluktuacji termicznych, co w większości odpowiada za wewnętrzne interakcje cząstek wpływające na gęstość energii.

MTC przenoszą cząsteczki leku do miejsca guza, albo wiążąc je z powierzchnią, albo będąc zamkniętymi w nośniku magnetycznym, który można określić jako kompleks MTC-lek. Nośniki ukierunkowane magnetycznie posiadają unikalne właściwości wewnętrzne, rozwijając polaryzację magnetyczną i ruchliwość magnetoforetyczną po zastosowaniu zewnętrznego pola magnetycznego i gradientu pola. Selektywne zastosowanie gradientu pola magnetycznego jest przykładane do obszaru docelowego, co z kolei prowadzi kompleks MTC-lek do pożądanego miejsca ze stosunkowo wysokim stopniem dokładności, minimalną interwencją chirurgiczną i maksymalną dawką. Aby móc skutecznie dostarczyć lek do pożądanej lokalizacji guza, nośniki magnetyczne reagują na specyficzny sygnał guza, którym jest zwykle uwalnianie zależne od temperatury lub pH, ze względu na wyższą temperaturę i niższe pH obserwowane w mikrośrodowisku guza , w stosunku do reszty ciała.

Wymagania dotyczące kierowania na określone witryny

Istnieją różne wymagania dotyczące nanocząstek magnetycznych wykorzystywanych do kierowania na określone miejsce, które zależą od przyczyn fizycznych lub biologicznych. Dziewięć różnych głównych wymagań, jakie powinien spełniać nośnik z celowaniem magnetycznym, to: 1) Wystarczający moment magnetyczny do pokonania sił oporu i plastyczności. 2) Superparamagnetyzm zapobiegający aglomeracji i zatorowości. 3) Biokompatybilność zapobiegająca toksyczności, zwiększająca przeżywalność komórek i zmniejszająca reakcje zapalne. 4) Biodegradowalność aby poprawić klirens z ciała. 5) Zdolność do działania jako nośnik i wykazywania kontrolowanego przedłużonego uwalniania. 6) Stabilność strukturalna umożliwiająca dostarczanie środków terapeutycznych po dotarciu do miejsca docelowego. 7) Niewidoczność i funkcjonalna charakterystyka powierzchni w celu przedłużenia okresu półtrwania w krążeniu, poprawy stabilności koloidalnej, zapobiegania aglomeracji i zmniejszenia toksyczności. 8) Powtarzalne rozmiary i kształty do zastosowań klinicznych 9) Powtarzalne i skalowalne metody umożliwiające masową produkcję.

Zastosowania kliniczne

Najbardziej powszechnym obecnie zastosowaniem klinicznym obejmującym kompleks MTC-lek jest kompleks doksorubicyna-ukierunkowany nośnik magnetyczny, który składa się z preparatu antybiotyku antracyklinowego doksorubicyny i jest związany z mikroskopijnymi kulkami węgla aktywnego. Żelazo jest używane jako nośnik ukierunkowany magnetycznie.

Historia

Pojazdy magnetyczne zaczęto wykorzystywać do dostarczania leków chemioterapeutyków około 1960–1970. Skład MTC zmieniał się na przestrzeni lat i różnił się między badaniami in vitro i in vivo. Dr Widder zsyntetyzował mikrosfery albuminowe w latach 70. XX wieku, zawierające adriamycynę, lek chemioterapeutyczny, i użył magnetytu jako składnika magnetycznego podatnego na zewnętrzne pole magnetyczne. Jeden z pierwszych eksperymentów in vivo z użyciem nośników magnetycznych przeprowadzonych na ludziach został przeprowadzony przez Johna F. Alksne i jego współpracowników w latach 60. XX wieku przy użyciu żelaza pokrytego węglem i zewnętrznego pola magnetycznego w celu zamknięcia tętniaków wewnątrzczaszkowych, co uznano za udane terapeutyczne po przeanalizowaniu wyników badań rentgenowskich. Obecnie nanocząsteczki magnetyczne, takie jak tlenek żelaza, wykorzystują swoją multimodalność, ponieważ mogą integrować różne funkcje, takie jak czynniki obrazujące, dostarczanie ukierunkowane i indukowanie hipertermii. Ponadto nanocząsteczki tlenku żelaza są testowane w nowych dziedzinach medycyny, takich jak obrazowanie multimodalne, teranostyka i terapie sterowane obrazem.

Linki zewnętrzne

• nośnika ukierunkowanego magnetycznie w domenie publicznej NCI Dictionary of Cancer Terms
• [1] wpis w domenie publicznej terminologii NCI Dictionary of Cancer

Ten artykuł zawiera materiały należące do domeny publicznej ze Słownika terminów związanych z rakiem . Amerykański Narodowy Instytut Raka .