Така че чужденец звучене дума "колоидно" произлиза от гръцката дума "kolla" - лепило. Колоиди са познати на нас с други имена. По този начин, големи молекули на протеини, полизахариди и нуклеинови киселини в нашите тела са нищо повече от като колоиди.
"Кръвта, кожата и много други са колоидни системи, - обяснява професор Маркус Antonietti от Макс Планк Институт за изследване на колоидни и гранични повърхности. - От само себе си се разбира, че ние приемаме природата като модел при създаването на самите колоиди. В същото време, ние можем да бърникането молекули с различни функции. "
В полимерната химия стана възможно нови методи на синтез, чрез който химическата система могат да бъдат нарязани на частици с размери в нанометра. По този начин, учените могат да произвеждат колоидни капчици полистирол, на които те са свързани хиляди schupaltseobraznyh акцептори. Такова lovushechki на блок съполимер, състоящ се от стирен и винилпиридин, позволява, например, "риба" живак от живак отравяне с кръв. Колоиди конструирани така изключително реактивни. Те могат да се свързват йони на тежки метали в количества до 16 процента от теглото си.
В момента лекарството е използвал т.нар липозоми. Липозомите са подобни на миниатюрни капсули. Те се състоят от обвиващата мембрана и вътрешна кухина изпълнен с активно вещество, разтворим във вода или в масло. Тъй липозомна мембрана структура на клетъчните мембрани се разглежда като себе си, в малки превозни средства капсули малко проблеми в преодоляване на природен кожната бариера от "неопаковани" активни вещества. В дълбоките слоеве на кожата на горните липозоми трябва да даде своите клетки натоварване на активното вещество, и празен черупката си за укрепване на междуклетъчното пространство.
Липозоми или липидни везикули, са известни от дълго време и са запознати с, може би, за всички: те са много сходни с тези капки мазнина, които попадат във водата, но това е, разбира се, приликата е само повърхностно. Липозомите са затворени везикули вода, заобиколен от един или няколко слоя от липиди. Размерът и формата на липозоми зависи от много фактори: рН на средата, присъствието на соли и други подобни За първи път те обърна внимание на британския изследовател Алек Bang и колегите му през 1965 година. Те забелязали, че липозомите (това заглавието се потвърждава три години по-късно), много подобен на клетъчната мембрана. През тези години, той е вече известно, че клетъчните мембрани изпълняват много функции и липозоми веднага стават важен инструмент за тяхното проучване. Както модели на мембрани, липозоми могат да проучи редица техните свойства: електрическо съпротивление, пропускливост на водни молекули, йони и други заредени частици, както и за съдържанието на клетката. Липозомите са използвани, освен това, да се изследва ефекта върху мембраната на витамини, хормони, антибиотици и други лекарства. Този аспект е привлякъл най-голямо внимание на изследователите, тъй като се оказа, че липозомите са добре се справят с ролята на носители на лекарства.
Липозомите могат да бъдат еднослойни (диаметър 250 300 А) и многослойни (5. 50 микрометра). Защрихованите тонове - местоположението на вода, светлина - бимолекулни липиден слой "опашки" на нейните съставни молекули активно слой.
Какви са качествата на липозомите им дава предимство пред другите носители на лекарства? На първо място, това е естествен афинитет към клетъчни мембрани в химически състав. Известно е, че липиди, които правят мембраните, отнема от 20 до 80 процента от теглото си. Следователно, с подходящ избор на липозом компоненти администриране не причинява нежелани реакции.
Втората важна особеност на липозомите - гъвкавост. Поради естеството на полусинтетичен кутия широко да варира им размери, характеристики, повърхност състав. Това позволява зареждане липозоми извършват широк спектър на фармакологично активни вещества: противоракови и антимикробни лекарства, хормони, ензими, ваксини, както и допълнителни източници на енергия за клетки, генетичен материал.
На трето място, липозомите са относително лесни за съборят в тялото да се освободи вещество избавят, а по пътя на липозомите се лишени от антигенни свойства, надежден пристанище и товари му от контакт с имунната система и, следователно, не водят до защитните и алергични реакции.
Важна роля също се играе от естеството на взаимодействието на липозомите с клетки. Той може да приема различни форми: най-простите - липозомите са адсорбирани (приложен) върху клетъчната повърхност. Случаят може да е края, но може да отиде по-далеч: липозомен погълне клетката (процес на "преглъщане" се нарича ендоцитоза), а заедно с него в клетката ще получите тези вещества, които се доставят. Накрая, липозомите могат да се сливат с клетъчната мембрана и стават част от тях. Това може да се променят свойствата на клетъчните мембрани, например, вискозитетът и пропускливостта, величината на електрически заряд. Той може също да увеличи или да намали броя на каналите, преминаващи през мембраната. По този начин, в резултат на липозомите има нов начин за насочване на клетка, която може да бъде наречена "мембрана инженеринг".
Форми на взаимодействие на липозомите с клетъчната мембрана: липозом може да увеличи пропускливостта на мембраната - да предизвика образуването на допълнителни канали (I); могат да се прикрепят към мембраната - бъде адсорбиран (II); важна форма на взаимодействие - поемането на липозоми от клетката, в този случай вещество, подадена липозом попада директно в клетката (III); понякога клетъчната мембрана и обменят липозомни липиди (IV), както и в други случаи на липозомната мембрана и предпазителя клетка (V) Позовавайки носители липозомни лекарство най-широко използвани в експериментална онкология. Долната линия е, че има редица лекарства са много ефективни при унищожаване на раковите клетки или потискане на растежа им. Въпреки това, да се използват за терапевтични цели не винаги е възможно поради тяхната висока токсичност и лоша разтворимост във вода. Чрез използване на липозоми, тези трудности могат да бъдат преодолени. Така, в един лабораторни мишки бяха приложени чрез липозоми, левкемия, смесим препарати и забавяне на растежа се наблюдава брой на злокачествени клетки. Други изследователи заредени липозоми антрациклин: тези вещества са активни срещу широк спектър от злокачествени тумори, но силно токсични за други тъкани, по-специално на сърдечния мускул, - и странични ефекти на тези съединения значително се намалява, което в резултат може значително да увеличи дозата им.
Липозомите могат да се използват за борба с инфекциозни заболявания. Обичайната антимон лайшманиоза лекувани с лекарства, които са силно токсични. Но когато влезе в опитните животни, използвайки липозоми, след това те започнаха да подтискат размножаването на патогенни микроорганизми в чернодробните клетки е стотици пъти по-ефективен от обикновено, и токсичните ефекти върху сърцето и бъбреците намаляват значително, което се оставя да се увеличи дозата на лекарството. Подобни резултати се получават подобно лечение на лайшманиоза, на гъбични заболявания - криптококоза и хистоплазмоза.
Когато микроорганизми - патогени "скрита" вътре в клетките, като по този начин те са защитени както от имунната система (антитела), и на действието на лекарства. Понякога макрофагите, улавяне на бактериите не могат да ги усвояват. Във всички тези случаи, заболяването става продължителен, хроничен курс и след това е необходимо средства могат да проникнат в инфектирани клетки, и желаната концентрация на лечението. Резултатите от експериментите група американски учени, които са работили с макрофаги на мишки, заразени с бактерии мишка коремен тиф, са показали, че липозомите и е много по увеличаване на ефективността на лечението: донесоха макрофаги антибиотик цефалотин, а броят на бактериите във вътрешността на клетките намалява много повече, отколкото при обработката на същите клетки чист антибиотик. В същото време той успя да постигне много висока концентрация във вътрешността на клетките, което е точно там, където сме агенти на болестта.
Други изследователи използване на антибиотик гентамицин, затворени в липозоми, имаха същите резултати срещу причинители на бруцелоза, експериментите се провеждат както в клетъчни култури и в животни - морски свинчета.
По този начин, липозоми да помогнат за по-дълго поддържане на високо ниво на концентрация на лекарството в кръвта и клетките, както и да им помогне да проникне в области, в които те не могат да стигнем до там без липозоми.
Форми на взаимодействие на липозомите с клетки, до голяма степен поради способността им да преодолеят някои от анатомичните бариери на тялото, по-специално на стените на стомашно-чревния тракт. Този факт се използва за лечение на диабет от инсулин приложение preoral в липозоми. Експериментите са проведени върху плъхове, които преди изкуствено предизвикани диабет, и е установено, че въвеждането на инсулин в липозоми причинява намаляване на кръвната захар при животните, тъй като липозоми защита на хормона от унищожение от храносмилателния тракт. В момента изследванията в тази област продължава. Тяхната цел - да се постигне възможността за диабет Инжектиране на инсулин през устата, то ще бъде голямо предимство за пациентите с това тежко заболяване.
Опитите да се въведат такъв метод и други вещества са направени. Те не винаги са успешни, но понякога по-голям успех е постигнат. Така, в проучвания при животни, е в състояние да се постави в липозоми чрез тракт активатор на интерферон стомашно-чревни, унищожава съсиреци terrilitina, витамин К и други вещества. Този начин на приложение на редица лекарства е много обещаващо, особено в случаите, когато инжекции от по-малко желателно или дори невъзможно. Но до този момент не е ясно защо някои вещества, затворени в липозоми преминават през стените на червата, а други не го правят. Механизмът на това явление се проучва.
Използването на липозоми за точно, насочено доставяне на лекарствени вещества има, обаче, някои ограничения. След поглъщане на повечето липозома абсорбира от клетки на ретикулоендотелната система, състояща се главно от макрофаги, са способни да абсорбират кръв и унищожи чужди вещества (смилат) от необходимостта да се поддържа постоянство на вътрешната среда. Най-голямото натрупване на тези клетки в черния дроб, далака, костния мозък, лимфните възли и кръвоток. Ето защо, ако целта на въвеждането на липозомите се крие в тяхната контакт с клетките на ретикуло-ендотелната система, проблемът едва ли възниква: за да получите липозоми (причинители на инфекциозни заболявания, лечението на които сме говорили по-горе, са открити в тези клетки). Ако, обаче, изисква липозомите предаде съдържанието му до други места, е по-трудно да се постигне това.
Въпреки това, проучвания, проведени през последните години, дават надежда за преодоляване на това препятствие и в близко бъдеще.
All-съюз кардиология Research Center, лабораторното VP Torchilin са изпълнени насочено транспорт на липозомите в експериментален инфаркт на миокарда зона. Направихме го с помощта на антитела към миозннова - сърдечния мускул протеин. Антителата са химически свързани към повърхността на липозома. Липозомите се натрупват в областта с инфаркт, както и при нормална сърдечна тъкан (т.е. където е имало миозин), въпреки че голяма част от нея все още е локализирана в клетките на черния дроб.
Тя се оказа много ефективен като интравенозно приложение на липозоми. В този случай, черния дроб и далака получава липозоми е много пъти по-голяма, отколкото когато се прилага през перитонеума и особено под кожата.
По този начин, чрез комбиниране начини на приложение могат да се надяват за успешно лечение с използване на липозоми и тези заболявания, които са свързани с малки клетки на ретикулоендотелната система.
Последните проучвания са установили, че макрофагите система играе важна роля в защитата на организма от различни инфекции и неоплазми (тумори). Макрофагите са способни да унищожат туморни клетки и клетки, заразени с вируси, без това да повлияе нормални, здрави клетки. Но всички тези макрофаги само в активно състояние. А активира лимфоцити, които произвеждат за този специален вещество - лимфокини.
През 1981 г. беше установено, че способността на мурамилдипептид и лимфокини активират макрофагите се увеличава значително, ако тези вещества се прилагат в липозоми. В същото време увеличаване на продължителността на техните действия, понякога до няколко дни. Важно е също така, че е възможно много пъти, за да намалят своята доза, без да се компрометира ефикасността. Интересно е да се отбележи, че както затворена в същите липозомите при активиране лекарството подобрява действието на всеки друг.
Мурамил пептид в липозоми е също така доказа, че е много ефективен срещу вируса на херпес, и в комбинация с лекарството като glyukantin - и срещу вече споменахме лайшманиоза.
Така практическото използване на липозоми в лечението на някои заболявания е много обещаващ път фармакология, въз основа на постиженията в изследването на свойствата на колоидни вещества, особено bilipidnyh слоеве.
Топки, пръчици, дискове - различни форми на колоидни частици
Но колоиди в медицината, разбира се, могат да направят по-добре. Гелове, които съдържат полимери колоидни частици реагират на външни фактори, като промени в рН, температура или електрическа сила на полето. В кисела среда на стомаха гел коагулира и в леко кисела среда на червата, напротив, набъбва. В гелове могат да бъдат идеалното средство, за лекарството, което трябва да бъде ефективно само в червата докаже.
Без съмнение, има цяла палитра от възможни иновации в медицината. Например, в ендоскопски сонда кабелни корица фибростъкло колоиден гел. Гелът след това се подува, а след това се свива отново, когато се прилага променливо напрежение. В резултат на кабела да се движим напред. Сега в Япония извършвал експерименти с въвеждането на такива изкуствени роботи - "червей" в минимално инвазивна хирургия в организма. Голямото предимство на метода е, че не е необходимо да натиснете здраво ендоскопа през кръвоносните съдове, той се проправя пътя.
Когато химик Волфганг Оствалд за пръв път видях колоиди под микроскоп през двайсетте години на ХХ век. Той вече беше осъзнал огромната си потенциал: "Аз не знам на всяка област на настоящите природните науки, които по някакъв начин не би се докоснаха толкова много и толкова различни области на интерес. Разбира се, теорията на атома и радиоактивност също се интересува от всички. Но тези, вдъхновени деликатеси са сравними с химията на колоиди, които в много области е необходимо, тъй като насъщния хляб. "
Независимо от това, изминали повече от седемдесет години преди откриването е получил нов живот.
Колоидни дисперсии (дисперсии) - образуване microheterogeneous в която един фино разделен вещество - прекъснатата фаза - равномерно разпределени (диспергирани) в друга фаза - диспергиращо средство. В колоидни системи частиците на дисперсната фаза размер на 10 -9 -10 7 М, т.е. Той се намира в диапазона от нанометра до микрометра лобове. Този район надвишава размера на една типична малка молекула, но по-малък размер на обекта вижда в обикновен светлинен микроскоп.
Цялата природа - животни и растения, хидросферата и атмосферата, земната кора и подпочвения слой на Земята - е сложна съвкупност от много разнообразни и различни видове груби и колоидни дисперсии. Дисперсно състояние е доста гъвкав и при подходящи условия тя може да се движи на всеки орган. Това се определя от особеното положение на колоидна химия - науката се занимава с изучаването на колоидни системи и повърхностни явления, развитието на които се извършват в пряк контакт и взаимодействие с много често несвързани области на науката, промишлеността, медицината и селското стопанство.
Глобалната роля на колоиди е, че те са основните компоненти на биологични единици като живи организми. Всички вещества от човешкото тяло са колоиден система.
Колоиди навлизат в организма под формата на хранителни вещества в храносмилателния процес и превърнати в специфична характеристика на конкретен организъм колоиди.
Колоиден човешката физиология - клон на науката, който изследва функциониране на системите за човешкото тяло, които формират колоидни съединения. Можем да кажем, че цялото човешко тяло - една сложна колоидна система в нейната връзка с явленията на повърхността.
Свързани статии