Структурные параметры наночастиц, влияющие на их токсичность при применении в биомедицине: обзор

Стремительно растущий интерес к использованию наночастиц (НЧ) в биомедицине усилил обеспокоенность по поводу их безопасности и токсичности. По сравнению с массивными материалами НЧ обладают большей химической активностью и токсичностью благодаря большей площади поверхности и меньшему размеру. Понимание механизмов токсичности НЧ, а также факторов, влияющих на их поведение в биологических средах, может помочь исследователям разрабатывать НЧ с уменьшенными побочными эффектами и улучшенными характеристиками. После рассмотрения классификации и свойств НЧ в данном обзоре обсуждается их применение в биомедицине для молекулярной визуализации и клеточной терапии, переноса генов, тканевой инженерии, адресной доставки лекарственных средств, создания вакцин против SARS-CoV-2, лечения рака, заживления ран и антибактериальной терапии. НЧ характеризуются различными механизмами токсичности, а их токсичность и поведение зависят от множества факторов, подробно рассмотренных в статье. В частности, механизмы токсичности и взаимодействие НЧ с живыми компонентами рассматриваются с учетом влияния таких физико-химических параметров, как размер, форма, структура, состояние агломерации, поверхностный заряд, смачиваемость, доза и тип материала. Токсичность полимерных, кремнеземных, углеродных и металлических НЧ, включая плазмонные НЧ из сплавов, рассматривается отдельно.