Учёные исследуют транспорт наночастиц в организме человека

Вопрос о том, оказывают ли наночастицы влияние на организм человека и какое именно, во многом остаётся без ответа. Мало информации, например, о том, передают ли беременные женщины, подвергшиеся воздействию этих мельчайших частиц, их своим нерождённым детям. Учёные из Empa и Университетской больницы Цюриха (Швейцария) представили первые результаты.

Наноматериалы могут использоваться в медицине, энергетике и защите окружающей среды, но технология сможет утвердиться в долгосрочной перспективе, только если потенциальные риски, связанные со свободными наночастицами, будут полностью изучены.

В течение нескольких лет исследователи Empa изучали влияние многочисленных наночастиц на клетки и ткани человека. В недавнем исследовании, опубликованном в журнале “Environmental Health Perspectives”, учёные из Empa и Университетской больницы Цюриха исследовали особый орган — плаценту человека. Она действует как своего рода фильтр между матерью и её нерождённым ребёнком. Исследователи хотели выяснить, способны ли наночастицы преодолевать плацентарный барьер.

Является ли барьер непроницаемым для наночастиц?

Устоявшиеся модели на животных, например, мышах и крысах, для этой цели не подходят, так как плацента у этих существ принципиально отличается от человеческой. Для исследования использовались донорские плаценты от матерей, родивших в больнице. В лаборатории удавалось поддерживать обе тесно связанные системы кровообращения (матери и ребёнка) в этих органах в течение нескольких часов.

В ходе исследования учёные добавляли флуоресцентные полистирольные наночастицы в кровоток матери и наблюдали, способны ли они проникнуть в кровообращение плода. Частицы полистирола особенно подходят для такого теста, так как не вызывают стресса в окружающих тканях и легко обнаруживаются. Вводимые частицы имели разный размер: от 50 нанометров до половины микрона (500 нанометров) в диаметре.

Первый результат исследования: пороговый размер частиц составил от 200 до 300 нанометров. Частицы меньше этого размера пересекали плацентарный барьер и попадали в кровоток плода, в то время как более крупные частицы задерживались.

Понимание механизма транспорта

Тот факт, что частицы ниже определённого размера способны проникать через плацентарную ткань к плоду, не является совершенно неожиданным, но это явление, безусловно, требует дальнейшего изучения. Исследователи стремятся понять механизм, с помощью которого частицы переносятся через барьер — в обоих направлениях.

Цель — определить, как в будущем наночастицы могут быть использованы в терапевтических целях. Крошечные частицы могли бы стать транспортным средством для целенаправленной доставки лекарств в систему кровообращения нерождённого ребёнка, не влияя на здоровье матери.