Ученые позолотили мышей изнутри: результаты важного исследования (18.06.2010)

Наночастицы металлов, в том числе золота, активно начинают использовать в качестве контрастирующих агентов при диагностике заболеваний и агентов по доставке лекарств. Но прежде всего нужно знать, как наночастицы распределяются по организму и выводятся из него, и не вызывают ли патологических изменений. Эти вопросы исследовали специалисты Нижегородской государственной медицинской академия Росздрава и Института химической физики им. Н.Н.Семенова РАН. Работу ученых поддержали Федеральное агентство по науке и инновациям, РФФИ и президентский грант МД-3018.2009.7.

Исследователи получили смесь наночастиц, состоящую из бипирамид длиной около 100 нм и частиц округлой формы диаметром около 40 нм. Их поверхность покрывали полиэтиленгликолем, чтобы частицы не слипались друг с другом, не вызывали при введении слишком активную иммунную реакцию и дольше циркулировали в организме. Затем водных коллоидных раствор золотых наночастиц вводили в хвостовую вену здоровым мышам. Спустя 4 ч, а также на 1-е, 7-е и 14-е сутки после введения частиц животных умерщвляли и исследовали образцы крови, мочи, тканей мозга, сердца, легких, печени, селезенки и почки. 

Никто из мышей не умер после инъекции ни сразу, ни в течение последующих двух недель. Измененного поведения или признаков отравления исследователи также не наблюдали. Ученые исследовали образцы тканей животных методом световой микроскопии и не обнаружили нарушений их структуры. Все это говорит об отсутствии негативного воздействия частиц на нервную систему и жизненно важные органы. 

Чтобы увидеть, как распределяются наночастицы по мышиному организму, ученые использовали электронный микроскоп. Оказалось, что в первые 4 часа после внутривенной инъекции золотых наночастиц больше всего в крови и моче, отдельные частицы встречаются в образцах ткани сердца, селезенки и почки. Через сутки небольшое количество частиц оседает в канальцах и капиллярах клубочков почки, единичные частицы обнаружены в нейронах мозга. Через неделю наночастицы продолжали накапливаться в органах. Их все больше становилось в тканях сердца и печени и еще больше - в клетках селезенки и канальцах почки. Спустя две недели картина изменилась: как и в 1-е сутки, единичные частицы присутствовали в ткани мозга и небольшое их количество – в почечных канальцах. 

На основании проведенной работы исследователи сделали заключение о динамике циркуляции наночастиц в организме животных. Очевидно, в течение всего времени наблюдения, особенно в первые сутки, частицы выводятся из организма преимущественно через почки, а в более поздние сроки наблюдения – и через печень. Поэтому так много наночастиц оказывается в почечных канальцах, а затем и в печени. Больше всего частиц оседает в селезенке и почках, причем их количество в этих органах достигает пика на 7-е сутки. В легкие, судя по всему, частицы вообще не попадают. Об этом сообщает Информнаука со ссылкой на Институт химической физики имени Семенова. 

Известия Науки