Последние достижения в области поверхностной инженерии магнитных наночастиц оксида железа и их применения в биомедицине

Магнитные наночастицы с соответствующими поверхностными покрытиями все чаще применяются в клинической практике для различных биомедицинских задач, включая магнитно-резонансную томографию, гипертермию, доставку лекарственных препаратов, восстановление тканей, адресное воздействие на клетки и ткани и трансфекцию. В связи с необходимостью обеспечения нетоксичности и биосовместимости преимущественно используются материалы на основе оксидов железа, несмотря на отдельные попытки разработать «более магнитные наноматериалы» на основе кобальта, никеля, гадолиния и других соединений. Для всех этих применений материал, используемый для покрытия поверхности магнитных частиц, должен быть не только нетоксичным и биосовместимым, но и обеспечивать адресную доставку и локализацию частиц в определенной области. Магнитные наночастицы могут связывать лекарственные препараты, а внешнее магнитное поле может применяться для их удержания в целевом участке. При присоединении к поверхности частиц адресных молекул, таких как белки или антитела, частицы можно направлять к любым клеткам, тканям или опухолям в организме. В данном обзоре рассматриваются различные полимеры и молекулы, которые могут использоваться для покрытия наночастиц и стабилизации суспензий магнитных наночастиц в условиях in vitro и in vivo. Также изучаются отдельные белки и адресные лиганды, которые могут применяться для функционализации магнитных наночастиц. Рассмотрены различные биомедицинские применения, включая некоторые из наиболее современных направлений использования магнитных наночастиц для раннего выявления рака, сахарного диабета и атеросклероза.