nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és...
TRANSCRIPT
![Page 1: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/1.jpg)
Nanoanyagok az orvosbiológiában:
lehetőségek és távlatok
Szépvölgyi János
MTA Kémiai Kutatóközpont, Anyag- és Környezetkémiai Intézet, Budapest
Pannon Egyetem, MIK, Műszaki Kémiai Kutatóintézet, Veszprém
![Page 2: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/2.jpg)
Nanoanyagok
• Jellemző méret: 1-100 nm
• Fontosabb orvosbiológiai nanoanyagok– Dendrimerek
– Fullerének
– Liposzómák
– Önszerveződő fehérjék
– Polimer részecskék
– Kolloid arany
– Kvantumpontok
– Mágneses nanorészecskék
2
2,3 Méret (nm) 5,5
Arany kvantumpontok
![Page 3: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/3.jpg)
Nanoanyagok és biológiai rendszerek
European Technology Platform on Nanomedicine, September 2005.
www.cordis.lu/nanotechnology/nanomedicine.htm
3
Nanoanyagok mérete ≈biológiai struktúrák mérete
![Page 4: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/4.jpg)
LEHETŐSÉGEK
4
![Page 5: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/5.jpg)
Nanoanyagok: orvosi vonatkozások
• Kis méret, minőségi változások
– Különleges felületi tulajdonságok
– Nagyobb kémiai és biológiai szelektivitás
A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel
nanorészecskéket, mint az egészséges szövetek (Meng et al.: Exp. Bio. Med. 232 (2007) 1100)
5
![Page 6: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/6.jpg)
Nanoanyagok: orvosi vonatkozások
• Következmények
– Injektálható szuszpenziók (a véráramba is)
– Biológiai membránokat kevésbé károsítják
– Jobb kontraszthatás
– Szabályozott hatóanyag bevitel és leadás
6
![Page 7: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/7.jpg)
Nanofémek: diagnosztika
• Ezüst nanokockák
• Raman mikrospektroszkópia
• Sejtek, fehérjék, vörösvértestek in vivo, idő-és térfelbontásos mérése
7
![Page 8: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/8.jpg)
Nanofémek: terápia
• Arany nanodobozok
• Plazmon rezonancia sáv NIR felé eltolódik
• E sávban az emberi bőr átereszti a fényt
• Fénnyel iniciált gyógyszerleadás
8
![Page 9: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/9.jpg)
Szabályozott hatóanyag leadás
• Társított rendszerek– Nanoméretű hordozó
– Megfelelően felvitt/bevitt hatóanyag
• Feladatuk: biologisztika– Hatóanyag bejuttatása
• A kívánt helyre
• A kívánt koncentrációban
• A kívánt ideig
9
![Page 10: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/10.jpg)
Mágneses nanorészecskék
• MRI – Mágneses kontrasztanyagok
• Hipertermia– Daganatos sejtek termikus roncsolása
– Szelektív felmelegedés HF mágneses térben
• Célzott hatóanyag bejuttatás– Kívánt helyre juttatás külső mágneses térrel
10
![Page 11: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/11.jpg)
Daganatterápia nanorészecskékkel
11X. Xue et al.: J. Matzer. Chem. 21 (2011) 13107
Hipertermia
Mágneses terápia
Fotodinamikusterápia
Hatóanyag bejuttatás Génszabályzás
Daganatos sejt
Sejtmag
Nanorészecske Bevonat Hatóanyag Hőhatás Gerjesztés
Célzó ágens Sejtreceptor iRNS NIR lézer Érzékenyítő
![Page 12: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/12.jpg)
Terápiás alkalmazások: hol tartunk?
Készítmény Hordozó Indikáció Fázis
Doxil Liposzóma + PEG Petefészek rák Jóváhagyott
Abraxane Paclitaxel Tüdörák, mellrák Jóváhagyott
MRX-951Elágazó blokk
kopolimerRákos daganatok Preklinika
AuroLase Arany nanokagylóFeji és nyaki daganatok
Preklinika
DF1 Dendrites fullerén Kémiai védelem Preklinika
Basulin Poliglutamát polimer 1. típusú diabetes Fázis II
Nature Nanotechnology 2 (August 2007) 469 12
![Page 13: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/13.jpg)
Nanoanyagok a szervezetben
M. A. Dobrovolskaia et al.: Nature Nanotechnology 2 (August 2007) 469
A szervezet
immunválasza a
nanorészecskék
tulajdonságaitól függ
NANOSAFETY
13
Fullerének
Polimerek
Arany nanohéjak
Dendrimerek
Kölcsönhatások a vérrel
(biokompatibilitás)
• Vörösvértestek integritása
• Koaguláció• Fehérje megkötés
Kölcsönhatások az
immunsejtekkel
• Immunszupresszió• Immunstimuláció
Felhalmozódás a reticuloendothelialisrendszerben
Kiürülés
Immunogenitás
• Adjuváns sajátság• Haptének• Antigenitás
![Page 14: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/14.jpg)
Következtetések I.
• Méret: nanoanyagok ≈ biológiai nanorendszerek
• Kölcsönhatások: könnyen kialakulhatnak
• Felület: kitüntetett szerep
• Orvosi alkalmazások: megelőzés, diagnózis, terápia, utókezelés
• Kockázatok: alapos értékelésre van szükség
• Bevezetés: megkezdődött
14
![Page 15: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/15.jpg)
TÁVLATOK
15
![Page 16: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/16.jpg)
Többfunkciós nanoanyagok
Hatóanyag szállítás
Célzott bejuttatás felismerő ágenseken keresztül
Képalkotás javítása (jelerősítés)
Biogátak megkerülése
16
Célzó ágens
Terápiás ágens
Sejtmembrán-áthatoló ligandum
Fluorofor
Polimer bevonat
Nanohéj
Lantán-dopolás
Mágneses mag
![Page 17: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/17.jpg)
Következtetések II.
• Nanoanyagok: új lehetőségek– Hatékonyabb és pontosabb diagnózis
– Célzott hatóanyag adagolás …
• Előállítás: alulról felfelé építkezve– Hatékonyabb szintézisek
– Biomimetikus technológiák
• Alkalmazás: egyre bővül
17
![Page 18: Nanoanyagok az orvosbiológiában: lehetőségek és távlatokkmcongress.com/eloadasok/jaro2011/szepvolgyi_janos.pdf · A daganatos szövetek nagyobb hányadban vesznek fel nanorészecskéket,](https://reader038.vdocuments.site/reader038/viewer/2022110222/5a78981d7f8b9a1f128d5183/html5/thumbnails/18.jpg)
Epidermális elektronika
A szív, az agy és a vázizmok elektromos aktvitásának folyamatos mérése
18D-H. Kim et al.: Science 333 (2011) 838