МРТ с контрастированием очень часто оказывается более точным инструментом диагностики. Перед томографией пациенту вводится препарат, содержащий специальное вещество, позволяющее увидеть ткани с высокой четкостью. Один из наиболее часто используемых контрастирующих агентов, применяемых исследования повреждений в сосудах и выявления внутренний кровотечений, содержит редкоземельный металл гадолиний. Именно этот металл играет в контрастировании основную роль.
Введение контрастного вещества в виде раствора постепенно уступает место введению контраста, упакованного в наночастицы. Среди разных вариантов таких частиц большим вниманием ученых пользуются липосомы — сферические образования, самопроизвольно формирующиеся за счет гидрофобных взаимодействий молекул липидов. Одной из трудностей в работе с липосомами является их стабильность в крови: они поглощаются клетками крови, а также разрушаются после обмена молекулами с клеточными мембранами. Хранение липосом также является нетривиальной задачей.
Хёнчжун Конг (Hyunjoon Kong) из Университета Иллинойса (University of Illinois) предложил усовершенствовать липосомы специально для задач контрастирования. Вместе с коллегами, они защитили липидные везикулы оболочкой из полисахарида хитозана. Хитозан, в свою очередь, был предварительно модифицирован диэтилентриаминпентауксусной кислотой (DTPA) и остатками стеариновой кислоты CH3(CH2)16COOH. В результате длинные жирные хвосты кислоты выступили в роли якоря хитозановой оболочки, удерживающими ее на поверхности липосомы, а фрагменты DTPA — хелирующими агентами, захватывающими и удерживающими атомы гадолиния. Сборка этих частиц происходит самопроизвольным, естественным путем под действием простых физико-химических взаимодействий.
Липосомы, содержащие на поверхности хитозановую оболочку с гадолинием, были опробованы на мышах с моделью ишемической болезни сердца, и продемонстрировали улучшенные диагностические возможности. Продлить жизнь этих частиц в организме человека можно, если химически сшить некоторые из их компонентов, что было проделано разработчиками в отдельных сериях экспериментов. Принцип работы частиц и их формирования предполагает возможность добавления нескольких контрастирующих веществ внутрь везикул, а также комплектование их фармакологически-активными продуктами. Хитозановую оболочку можно модифицировать агентами, обладающими высоким сродством к конкретным тканям и органам, и за счет этого сделать доставку лекарств стабильной и адресной.
