Найден способ управлять токсичностью наночастиц

Ученые установили, что токсичность наночастиц зависит от их размера и заряда поверхности намного сильнее, чем от их химического состава. Авторы исследования, опубликованного в Frontiers in Chemistry считают, что это открытие позволит регулировать токсичность наночастиц и расширит возможности для их применения в медицине.

Проблема потенциальной токсичности наночастиц затрудняет их широкое внедрение в медицину. Её решение помогло бы перейти на качественно новый уровень в диагностике и терапии онкологических и нейродегенеративных заболеваний.

"Проблема нанотоксичности стала особо актуальной в связи с перспективами использования нанокристаллов в медицине в качестве компонентов диагностических и терапевтических наносистем. Нам удалось решить задачу управления токсичностью нанокристаллов, что позволяет как увеличивать, так и практически сводить на нет нанотоксичность частиц абсолютно разнообразной природы, вне зависимости от их химического состава", - рассказал один из соавторов исследования, проведенного Лабораторией нано-биоинженерии НИЯУ МИФИ совместно с коллегами Реймского университета (Франция), Тюбингенского университета (Германия) и Сеченовского университета, ведущий ученый ЛНБИ НИЯУ МИФИ Игорь Набиев.

По словам ученого, одна из причин потенциальной "молекулярной" токсичности наночастиц заключается в их взаимодействиях с белками, что приводит к изменениям структуры биологических молекул. В результате этих изменений, функция белка (гормона или фермента) нарушается, развивается аутоиммунная реакция (организм начинает блокировать измененные молекулы белка, принимая их за чужеродные образования), а также образуются агрегаты белков в виде фибрилл и бляшек, приводящие к нейродегенеративным заболеваниям (болезням Альцгеймера и Паркинсона).

Авторы исследования обнаружили, что токсичность наночастиц при физиологических условиях зависит от их размера и заряда поверхности и эта зависимость может быть сильнее, чем зависимость от их химического состава. Более того, оказалось, что степенью токсичности наночастиц можно управлять, меняя их размер и заряд поверхности.

Сделанное открытие помогает переосмыслить природу нанотоксичности, и открывает перспективы создания новых поколений лекарств, основанных на наночастицах, способных разрушать фибриллы и бляшки белков.