I fisici russi propongono il metodo unico per evitare il rifiuto degli innesti

Un gruppo di fisici russi, con il contributo dai loro colleghi svizzeri, ha sviluppato un modo usare l'effetto terapeutico del calore o di raffreddamento dei tessuti dovuto l'effetto magnetocalorico. L'articolo con i risultati del lavoro è stato pubblicato nell'ultima edizione del giornale internazionale della refrigerazione.

Un gruppo degli scienziati di università statale di Mosca di Lomonosov ha proposto un nuovo modo usare l'effetto magnetocalorico per la consegna mirata a delle droghe agli innesti. Vladimir Zverev, uno degli autori (università statale di Mosca di Lomonosov, facoltà di fisica) sostiene che questo è un metodo unico che usa un effetto magnetocalorico negativo.

La sostanza dell'effetto magnetocalorico (MCE) è diminuita al fatto che una volta esposta ad un campo magnetico esterno, le modifiche essenziali magnetiche la sua temperatura, a volte aumentando ed a volte, al contrario, cadendo (secondo il materiale). Questo fenomeno fisico significativo è stato scoperto nel XIX secolo, sebbene l'effetto fosse stato descritto soltanto nel 1917. Durante il secolo passato, il MCE minuscolo è stato studiato, ma l'interesse dei ricercatori è stato aumentato drammaticamente negli ultimi decenni. Ciò è dovuto, prima, un contributo significativo alla fisica dei materiali magnetici e, secondi, un campo equo esteso di sue applicazioni possibili. Può con molto successo essere utilizzata nella fisica a bassa temperatura, per la produzione dei motori termici, la refrigerazione ecc.

Tuttavia, la maggior parte di queste applicazioni non è pronta per uso commerciale ancora, pricipalmente dovuto l'indisponibilità della tecnologia. Parlando, per esempio, dei frigoriferi magnetici nazionali, sebbene stiano sviluppandi oggi da molti laboratori scientifici ed industriali intorno al mondo, secondo Vladimir Zverev, un membro del dipartimento di fisica di MSU, tali frigoriferi, se fossero fatti oggi, sarebbero molto costosi.

“Per un campo magnetico del frigorifero di intorno un Tesla è richiesto, che alle odierne possibilità rende i prezzi molto elevati e quindi commercialmente inaccettabili - l'unità stessa per generare un tal campo costerà almeno quindici cento dollari. Rimane aspettarle alla flessione del prezzo„, Vladimir Zverev dice.

Tuttavia, questo non ha impedito agli autori di suggerire una nuova applicazione dell'effetto magnetocalorico, quasi pronta per uso massiccio - questo volta nella medicina.

Uno dei metodi messi a punto è chiamato “l'ipotermia fluida magnetica„ e consiste nei tumori del cancro del riscaldamento con le nanoparticelle magnetiche speciali, consegnate direttamente al sito del tumore. Per fare questo, i ricercatori hanno sviluppato e creato uno strumento unico per creare un campo magnetico ad alta frequenza alternante senza gli analoghi nel mondo, come Vladimir Zverev dice. Oggi, con l'aiuto di questa funzione nel centro scientifico del Cancro di Blokhin, la ricerca primaria di varie colture cellulari cancerogene è stata condotta. Gli studi sui mouse egualmente sono stati effettuati, che hanno provato la biocompatibilità e la non tossicità delle microparticelle. Gli esperimenti sulle farmacocinesi delle microparticelle sono eseguiti pure, che dimostrano la sua abilità della conservazione nel tumore, spargendosi nell'organismo con il flusso sanguigno ecc.

Se la possibilità di utilizzare tale effetto magnetocalorico nella letteratura scientifica almeno è citata - in effetti che il riscaldamento del tumore può piombo alla sua degradazione lungamente è stato conosciuto, - il secondo metodo, proposto dagli scienziati, è abbastanza unica.

È conosciuto che uno dei problemi una volta impiantato delle parti non Xeros in giunzioni artificiali umane, netti addominali, esofago degli stents, condotte urinarie e biliari, ecc. - è la probabilità del rifiuto. Gli autori offrono applicarsi un rivestimento speciale agli innesti (eppure nella fase del preparato per installare), consistenti di parecchi livelli. Il primo livello è un materiale magnetico, che è raffreddato in un campo magnetico esterno (un materiale con un effetto magnetocalorico negativo). Questo livello può essere una pellicola sottile o una sospensione delle microparticelle magnetiche. Il secondo livello è la matrice del polimero, in cui, come spugna, assorbe la droga. La matrice del polimero è in contatto termico diretto con il materiale magnetocalorico. Questa intera struttura è collocata nell'organismo durante l'operazione.

Il fatto che il polimero utilizzato nella tecnologia alla temperatura corporea normale, cioè ad una temperatura superiore a 37 gradi, si comporta come una gelatina, che tiene la droga dentro. Quando il campo magnetico abbassa la temperatura, il polimero transita in uno stato liquido e rilascia la droga al sito del theimplantation. Per esempio, quando, dopo che l'inserzione dell'innesto un'infiammazione accade, l'applicazione non invadente di un campo magnetico esterno (per esempio, in MRI) concede rilasciare la dose desiderata della droga sopra la data e la località desiderate.

Questo metodo della consegna “mirata a„ della droga è buono, in particolare, dal fatto che pregiudica soltanto la sorgente di infiammazione e rimane il resto dell'organismo uninfluenced, cioè, per definizione, completamente inoffensivo. C'è un problema comunque - è poco chiaro che cosa da fare se la droga rivestita è più.

Zverev dice che questo problema è solubile: “In primo luogo, in alcuni casi appena un singolo input della droga è necessità, per esempio, di inserire la maglia addominale. Le parti di un dosaggio della versione della droga possono essere gestite regolamentando la grandezza del campo magnetico esterno. È egualmente possibile riempire il cappotto, facendo uso del fatto che una droga può chimicamente essere collegata alle particelle magnetiche che possono “essere dragded„ alla posizione desiderata nell'organismo da un campo magnetico esterno. Questo metodo che non abbiamo messo a punto tuttavia ed è soltanto idee eppure„.

Source:

Lomonosov Moscow State University