Uus analüüsimeetod parandab metallipõhiste nanomeditsiini ohutuse hindamist

Uus analüüsimeetod parandab metallipõhiste nanomeditsiini ohutuse hindamist

Nanomeditsiinid, eriti need, mis põhinevad nanoosakestel, muudavad tervishoius revolutsiooni nii diagnostika kui ka ravi seisukohalt. Need osakesed, mis sisaldavad sageli metalle, nagu raud või kuld, võivad toimida kontrastainetena meditsiinilises pildistamises, toimida toidulisanditena ja isegi ravimite kohaletoimetamise vahenditena. Tänu oma ainulaadsetele omadustele ja hoolikale projekteerimisele võivad nanomeditsiinid jõuda ja koguneda kehas kohtadesse, kuhu tavapärased ravimid ei jõua, muutes need paljulubavaks vähi avastamiseks ja raviks. Kuid samad omadused, mis muudavad nanomeditsiini väärtuslikumaks, kujutavad endast väljakutseid ka nende ohutuse ja kvaliteedi tagamisel.

Kehtivad farmaatsiajuhised, sealhulgas Rahvusvahelise Inimravimite Tehniliste Nõuete Ühtlustamise Nõukogu (ICH) omad, omavad märkimisväärset pimeala: need hindavad ainult ravimis sisalduvate elementide koguhulka, eristamata nende erinevat vormi või erineva suurusega osakesi. See eristamine on ülioluline, kuna need erinevad vormid võivad avaldada kehale erinevat mõju, sealhulgas erineva toksilisuse profiiliga.

Seda silmas pidades on uurimisrühm, mida juhib abiprofessor Yu-Ki Tanaka Jaapani Chiba ülikooli farmaatsiateaduste koolist, välja töötanud uue analüüsimeetodi olemasoleva regulatiivse lünga kõrvaldamiseks. Nende uuring, mis tehti ajakirjas Internetis kättesaadavaksTalanta8. aprill 2025 tutvustab tehnikat ioonide, nanoosakeste ja agregeeritud osakeste eraldi kvantifitseerimiseks nanomeditsiinis. Yasumitsu Ogra ja Sana Hasegawa ning ka Yasumitsu Ogra ja Sana Hasegawa uuring näitab, kuidas see meetod võib parandada nende täiustatud farmaatsiatoodete kvaliteedikontrolli. “Lisades uudse hindamismeetodi, mis käsitleb praegustesse hindamisjuhistesse varem tähelepanuta jäänud probleemi, saame tagada, et nanomeditsiini, nagu Resovist® ja Ferinject®, kasutatakse ohutult.Dr Tanaka selgitab.

Teadlased ühendasid kaks olemasolevat tehnoloogiat - asümmeetrilise voolu valefraktsiooni (AF4) ja induktiivselt ühendatud plasma massispektromeetria (ICP-MS). Nad kasutasid AF4 meetodit uudsel viisil, võimendades selle esialgset "fookuse sammu". Selle etapi ajal hoiavad AF4 kanalis olevaid osakesi kaks vastuvoolu. Kasutades spetsiaalset läbilaskvat membraani, filtreerivad ristvoolud välja väikseimad lahustunud osakesed (ioonid) ja võimaldavad kvantifitseerida ICP-MS signaalide erinevuste põhjal proovide vahel ioonide eemaldamisega ja ilma – nimelt fookusastmega ja ilma. Kui ioonid on eraldatud, kasutab süsteem AF4 standardset eraldusprotsessi, et sorteerida säilinud nanoosakesed suuruse järgi. Lõpuks saab väljundiga ühendatud ICP-MS-seade määrata iga suurusega nanoosakeste ligikaudse arvu. See kombinatsioon võimaldas meeskonnal eristada vabu metalliioone, väikeseid hüdroksiidi kolloide ja erineva suurusega nanoosakesi, mis kõik sisaldavad sama metallielementi.

Nad katsetasid oma lähenemisviisi Resovist®-i, nanomeditsiiniga, mida kasutatakse maksa magnetresonantstomograafias kontrastainena. Analüüs näitas, et ainult 0,022% Resovist® sisalduvast rauast oli ioonsel kujul. Ligikaudu 6,3 mikrogrammi milliliitri kohta on see tühine kogus tunduvalt alla skaala. Lisaks kinnitas meeskond, et aktiivsete nanoosakeste läbimõõt oli alla 30 nanomeetri ja mõned agregaadid olid umbes 50 nanomeetrit. Oluline on see, et ei tuvastatud suuri agregaate, mis võiksid vähendada kontrastaine efektiivsust. Need tulemused kinnitavad nii Resovist® kui nanomeditsiini ohutust ja stabiilsust.

Kavandatud tehnika on eriti asjakohane esilekerkiva vähiravi puhul, mis kasutavad kulla nanoosakesi ravimite manustamissüsteemidena või metalliosakesi fototermilise ravi jaoks. Need täiustatud ravimeetodid põhinevad "täiustatud läbilaskvuse ja retentsiooniefektil (EPR), mis põhjustab nanoosakeste äravoolu kasvajate ümber asuvatest veresoontest ja kogunemist vähikoesse. “Kuna paljud uudsed nanomeditsiinid koosnevad toimeainetena metallipõhistest nanoosakestest ning usaldusväärsed meetodid nende ohutuse ja kvaliteedikontrolli hindamiseks, soodustavad nende väljatöötamist ja kliinilist kasutamist.“Märkab dr Tanaka.

Lisaks ulatub see uudne analüütiline lähenemisviis ravimitest kaugemale. Samuti saab see hinnata metalli nanoosakeste ohutust toidu lisaainetes, kosmeetikatoodetes ja keskkonnaproovides, et tagada rahvatervis mitmes sektoris. Teadlased demonstreerisid oma mitmekülgsust, analüüsides edukalt nii negatiivselt laetud ioone (räni) kui ka positiivselt laetud ioone (raud), mis näitab erinevate nanomaterjalide potentsiaali.

Üldiselt pakub see uurimus nanoosakeste koostise, kvaliteedi ja stabiilsuse põhjalikuma hindamise kaudu tee ohutumate ja tõhusamate nanomeditsiini ja nanoosakestel põhinevate tehnoloogiate poole.

Allikad: