Preview

Российские нанотехнологии

Расширенный поиск

НОВЫЕ ПОДХОДЫ К НАНОТЕРАНОСТИКЕ: ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАГНИТНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ, АКТИВИРУЕМЫЕ НЕГРЕЮЩИМ НИЗКОЧАСТОТНЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ, УПРАВЛЯЮТ БИОХИМИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ С МОЛЕКУЛЯРНОЙ ЛОКАЛЬНОСТЬЮ И СЕЛЕКТИВНОСТЬЮ

Полный текст:

Аннотация

В работе изложен новый подход к магнитной нанотераностике, основанный на активации магнитных наночастиц (МНЧ) негреющим низкочастотным магнитным полем. Дан краткий обзор и сравнительный анализ электромагнитных биомедицинских технологий, реализуемых в низкочастотных негреющих и радиочастотных греющих магнитных полях. Показано, что активация МНЧ негреющими магнитными полями обладает рядом преимуществ перед активацией греющими, а именно: большей универсальностью и проникающей способностью в ткани, легкостью дозирования и контроля, большей локальностью и безопасностью, возможностью достижения молекулярной селективности, более низкой стоимостью. Совокупность развиваемых и запатентованных нами методов может составить технологическую платформу низкочастотной магнитной тераностики нового поколения, гораздо более эффективной и с большим числом опций, чем традиционные радиочастотные.

Об авторах

Ю. И. Головин
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина; Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

119991, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 11Б;

392000, Тамбов, Интернациональная, 33;

119991, Москва, Ленинский просп., 4



Н. Л. Клячко
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Университет Северной Каролины в Чапел Хилл
Соединённые Штаты Америки

119991, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 11Б;

27599, Чапел Хилл



А. Г. Мажуга
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»; Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева
Россия

119991, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 11Б;

119991, Москва, Ленинский просп., 4;

125047, Москва, Миусская площадь, 9



С. Л. Грибановский
Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина
Россия
392000, Тамбов, Интернациональная, 33


Д. Ю. Головин
Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина
Россия
392000, Тамбов, Интернациональная, 33


А. О. Жигачев
Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина
Россия
392000, Тамбов, Интернациональная, 33


А. В. Шуклинов
Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина
Россия
392000, Тамбов, Интернациональная, 33


М. В. Ефремова
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

119991, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 11Б;

119991, Москва, Ленинский просп., 4



М. М. Веселов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
119991, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 11Б


К. Ю. Власова
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
119991, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 11Б


А. Д. Усвалиев
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
119991, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 11Б


И. М. Ле-Дейген
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
119991, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 11Б


А. В. Кабанов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Университет Северной Каролины в Чапел Хилл
Соединённые Штаты Америки

119991, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 11Б;

27599, Чапел Хилл



Список литературы

1. Kunjachan S., Ehling J., Storm G., Kiessling F., Lammers T. Noninvasive imaging of nanomedicines and nanotheranostics: principles, progress, and prospects // Chem. Rev. 2015. V. 115. № 19. P. 10907–10937.

2. Lim E.-K., Kim T., Paik S., Haam S., Huh Y.-M., Lee K. Nanomaterials for theranostics: recent advances and future challenges // Chem. Rev. 2015. V. 115. № 1. P. 327–394.

3. Muthu M.S., Leong D.T., Mei L., Feng S.-S., Muthu M.S., Leong D.T., Mei L., Feng S-S. Nanotheranostics — Application and further development of nanomedicine strategies for advanced theranostics // Theranostics. 2014. V. 4. № 6. P. 660–677.

4. Ryu J.H., Lee S., Son S., Kim S.H., Leary J.F., Kwon K.C.I.C. Theranostic nanoparticles for future personalized medicine // J. Controlled Release. 2014. V. 190. P. 477–484.

5. Kim T.H., Lee S., Chen X. Nanotheranostics for personalized medicine // Expert Rev. Mol. Diagn. 2013. V. 13. № 3. P. 257–269.

6. Chen X., Gambhir S.S, Cheon J. (Eds). Theranostic nanomedicine (Topical collection of papers) // Acc. Chem. Res. 2011. V. 44. P. 841–1134.

7. Kazakov S. Liposome-nanogel structures for future pharmaceutical applications: an updated review // Curr. Pharmaceutical Des. 2016. V. 22. P. 1391–1413.

8. Mccarthy J.R. Multifunctional agents for concurrent imaging and therapy in cardiovascular disease // Adv. Drug Deliv. Rev. 2011. V. 62. № 11. P. 1023–1030.

9. Wang L., Chuang M.C., Ho J.A. Nanotheranostics — a review of recent publications // Int. J. Nanomedicine. 2012. V. 7. P. 4679–4695.

10. Vinhas R., Cordeiro M., Carlos F.F., Mendo S., Fernandes A.R., Figueiredo S., Baptista P.V. Gold nanoparticle-based theranostics: disease diagnostics and treatment using a single nanomaterial. Review // Nanobiosensors Dis. Diagn. 2015. V. 4. P. 11–23.

11. Kelkar S.S., Reineke T.M. Theranostics: combining imaging and therapy // Bioconjugate Chem. 2011. V. 22. P. 1879–1903.

12. Baetke S.C., Lammers T., Kiessling F. Applications of nanoparticles for diagnosis and therapy of cancer // British J. Radiology. 2015. V. 88 (1054). P. 20150207 (24 рp.).

13. Zapotoczny S., Szczubiałka K., Nowakowska M. Nanoparticles in endothelial theranostics // Pharmacological Reps. 2015. V. 67. № 4. P. 751–755.

14. Min Y., Caster J.M., Eblan M.J., Wang A.Z. Clinical translation of nanomedicine // Chem. Rev. 2015. V. 115. № 19. P. 11147–11190.

15. Funkhouser J. Reinventing pharma: theranostic revolution // Curr. Drug Discovery. 2002. V. 2. P. 17–19.

16. Warner S. Diagnostics + therapy = theranostics // Scientist. 2004. V. 18. № 16. P. 38–39.

17. СанПиН 2.2.4.3359–16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах». Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 21.06.2016 № 81.

18. Extremely low frequency fields. Environmental Health Criteria 238. World Health Organization. 2007. 543 p.

19. Human exposure to radiofrequency electromagnetic fields; Reassessment of exposure to radiofrequency electromagnetic fields limits and policies; Final Rule and Proposed Rule. 47 CFR Parts 1, 2, and 95 [ET Docket No. 03–137; FCC 13–39]. Federal Communications Commission. USA. Federal Register. Rules and Regulations. 2013. V. 78. № 107. P. 33634–33652.

20. Environmental and workplace health. Limits of human exposure to radiofrequency electromagnetic energy in the frequency range from 3 kHz to 300 GHz. Consumer and clinical radiation protection bureau environmental and radiation health sciences directorate healthy environments and consumer safety branch health Canada. Safety Code 6. 2015. 17 p.

21. ICNIRP Guidelines. Guidelines for limiting exposure to timevarying electric, magnetic, and electromagnetic fields. (Up to 300 GHz). International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection. Health Physics. 1998. V. 74. № 4. P. 494–522.

22. Guidelines for limiting exposure to time-varying electrical and magnetic fields (1 Hz — 100 kHz) // Health Phys. 2010. V. 99. № 6. P. 818–836.

23. Brezovich I.A. Low frequency hyperthermia: capacitive and ferromagnetic thermoseed methods. In: biological, physical and clinical aspects of hyperthermia (Eds B. R. Paliwal, F. W. Hetzel, and M. W. Dewhirst) // Med. Phys. Monogr. 1988. V. 16. P. 82–111.

24. Chang L., Liu X.L., Fan D.D., Miao Y.Q., Zhang H., Ma H.P., Liu Q.Y., Ma P., Xue W.M., Luo Y.E., Fan H.M. The efficiency of magnetic hyperthermia and in vivo histocompatibility for human-like collagen protein-coated magnetic nanoparticles // Int. J. Nanomedicine. 2016. V. 11. P. 1175–1185.

25. Obaidat M., Issa B., Haik Y. Magnetic properties of magnetic nanoparticles for efficient hyperthermia // Nanomaterials. 2015. V. 5. P. 63–89.

26. Dutz S., Hergt R. Magnetic particle hyperthermia — a promising tumour therapy? // Nanotechnol. 2014. V. 25. P. 452001– 452029.

27. Hergt R., Dutz S. Magnetic particle hyperthermia — biophysical limitations of a visionary tumour therapy // J. Magnetism Magn. Mater. 2007. V. 311. P. 187–192.

28. Hergt R., Dutz S., Muller R., Zeisberger M. Magnetic particle hyperthermia: nanoparticle magnetism and materials development for cancer therapy // J. Phys.: Condens. Matter. 2006. V. 18. P. S2919–S2934.

29. Laurent S., Dutz S., Häfeli U.O., Mahmoudi M. Magnetic fluid hyperthermia: Focus on superparamagnetic iron oxide nanoparticles // Adv. Coll. Interface Sci. 2011. V. 166. P. 8–23.

30. Salunkhe A.B., Khot V.M., Pawar S.H. Magnetic hyperthermia with magnetic nanoparticles: a status review // Curr. Topics Medicinal Chem. 2014. V. 14. № 6. P. 572–594.

31. Ling-Yun Z., Jia-Yi L., Wei-Wei O., Dan-Ye L., Li L., Li-Ya L., Jin-Tian T. Magnetic-mediated hyperthermia for cancer treatment: Research progress and clinical trials // Chin. Phys. B. 2013. V. 22. № 10. P. 108104-1–108104-14.

32. Kobayashi H., Ueda K., Tomitaka A., Yamada T., Takemura Y. Self-heating property of magnetite nanoparticles dispersed in solution // IEEE Transactions on Magnetics. 2011. V. 47. № 10. P. 4151–4154.

33. Jourdan A., Wust P., Fähling H., John W., Hinz A., Felix R. Inductive heating of ferrimagnetic particles and magnetic fluids: Physical evaluation of their potential for hyperthermia // Int. J. Hyperthermia. 2009. V. 25. № 7. P. 499–511.

34. Andrä W., d’Ambly C.G., Hergt R., Hilger I., Kaiser W.A. Temperature distribution as function of time around a small spherical heat source of local magnetic hyperthermia J. Magnetism Magn. Mater. 1999. V. 194. № 1–3. P. 197–203.

35. Rabin Y. Is intracellular hyperthermia superior to extracellular hyperthermia in the thermal sense? // Int. J. Hyperthermia. 2002. V. 18. № 3. P. 194–202.

36. Keblinski P., Cahill D.G., Bodapati A., Sullivan C.R., Taton T.A. Limits of localized heating by electromagnetically excited nanoparticles // J. Appl. Phys. 2006. V. 100. P. 054305.

37. Gupta A., Kane R.S., Borca-Tasciuc D.-A. Local temperature measurement in the vicinity of electromagnetically heated magnetite and gold nanoparticles // J. Appl. Phys. 2010. V. 108. P. 064901(1)–064901(7).

38. Golovin Y.I., Gribanovsky S.L., Golovin D.Y., Klyachko N.L., Majouga A.G., Master А.M., Sokolsky M., Kabanov A.V. Towards nanomedicines of the future: Remote magneto-mechanical actuation of nanomedicines by alternating magnetic fields // J. Control. Release. 2015. V. 219. P. 43–60.

39. Golovin Y.I., Klyachko N.L., Majouga A.G., Sokolsky M., Kabanov A.V. Theranostic multimodal potential of magnetic nanoparticles actuated by non-heating low frequency magnetic field in the new generation nanomedicine // J. Nanopart. Res. 2017. V. 19. P. 63 (48 рр.).

40. Estelrich J., Sánchez-Martín M.J., Busquets M.A. Nanoparticles in magnetic resonance imaging: from simple to dual contrast agents // Int. J. Nanomedicine. 2015. V. 10. P. 1727–1741.

41. Cai Y., Cao C., He X., Yang C., Tian L., Zhu R., Pan Y. Enhanced magnetic resonance imaging and staining of cancer cells using ferrimagnetic H-ferritin nanoparticles with increasing core size // Int. J. Nanomedicine. 2015. V. 10. P. 2619–2634.

42. Zhou S.-F. Functional magnetic resonance imaging is a powerful approach to probing the mechanism of action of therapeutic drugs that act on the central nervous system // Drug Design, Development Therapy. 2015. V. 9. P. 3863–3865.

43. Hou L., Zhang H., Wang Y., Wang L., Yang X., Zhang Z. Hyaluronic acid-functionalized single-walled carbon nanotubes as tumor-targeting MRI contrast agent // Int. J. Nanomedicine. 2015. V. 10. P. 4507–4520.

44. Cowger T.A., Tang W., Zhen Z., Hu K., Rink D.E., Todd T.J., Wang G.D., Zhang W., Chen H., Xie J. Casein-coated Fe5 C2 nanoparticles with superior r2 relaxivity for liver-specific magnetic resonance imaging // Theranostics. 2015. V. 5. № 11. P. 1225–1232.

45. Gu M.-J., Li K.-F., Zhang L.-X., Wang H., Liu L.-S., Zheng Z.-Z., Han N.-Y., Yang Z.-J., Fan T.-Y. In vitro study of novel gadolini um-loaded liposomes guided by GBI-10 aptamer for promising tumor targeting and tumor diagnosis by magnetic resonance imaging // Int. J. Nanomedicine. 2015. V. 10. P. 5187–5204.

46. Fattahi H., Laurent S., Liu F., Arsalani N., Elst L.V., Muller R.N. Magnetoliposomes as multimodal contrast agents for molecular imaging and cancer nanotheragnostics // Nanomedicine. 2011. V. 6. № 3. P. 529–544.

47. Al-Ahmady Z.S., Chaloin O., Kostarelos K. Monoclonal antibody-targeted, temperature-sensitive liposomes: In vivo tumor chemotherapeutics in combination with mild hyperthermia // J. Control. Release. 2014. V. 196. P. 332–343.

48. Hervault A., Thanh N.T.K. Magnetic nanoparticle-based therapeutic agents for thermo-chemotherapy treatment of cancer // Nanoscale. 2014. V. 6. P. 11553–11573.

49. Hayashi K., Nakamura M., Miki H., Ozaki S., Abe M., Matsumoto T., Sakamoto W., Yogo T., Ishimura K. Magnetically responsive smart nanoparticles for cancer treatment with a combination of magnetic hyperthermia and remote-control drug release // Theranostics. 2014. V. 4. № 8. P. 834–843.

50. Pankhurst Q.A., Thanh N.T.K., Jones K., Dobson J. Progress in applications of magnetic nanoparticles in biomedicine // J. Phys. D: Appl. Phys. 2009. V. 42. P. 224001.

51. Torres-Lugo L., Rinaldi C. Thermal potentiation of chemotherapy by magnetic nanoparticles // Nanomedicine. 2013. V. 8. № 10. P. 1689–1707.

52. Theґvenot J., Oliveira H., Sandre O., Lecommandoux S. Magnetic responsive polymer composite materials // Chem. Soc. Rev. 2013. V. 42. P. 7099–7116.

53. Yin P.T., Shah B.P., Lee K.-B. Combined magnetic nanoparticlebased microRNA and hyperthermia therapy to enhance apoptosis in brain cancer cells // Small. 2014. V. 10. № 20. P. 4106–4112.

54. Qu Y., Li J., Ren J., Leng J., Linc C., Shi D. Enhanced synergism of thermo-chemotherapy by combining highly efficient magnetic hyperthermia with magnetothermally-facilitated drug release // Nanoscale. 2014. V. 6. P. 12408–12413.

55. Maier-Hauff K., Ulrich F., Nestler D., Niehoff H., Wust P., Thiesen B., Orawa H., Budach V., Jordan A. Efficacy and safety of intratumoral thermotherapy using magnetic iron-oxide nanoparticles combined with external beam radiotherapy on patients with recurrent glioblastoma multiforme // J. Neurooncol. 2011. V. 103. P. 317–324.

56. Lee N., Yoo D., Ling D., Cho M.H., Hyeon T., Cheon J. Iron oxide based nanoparticles for multimodal imaging and magnetoresponsive therapy // Chem. Rev. 2015. V. 115. № 19. P. 10637–10689.

57. Cai X., Yang F., Gu N. Applications of magnetic microbubbles for theranostics // Theranostics. 2012. V. 2. № 1. P. 103–112.

58. Urries I., Muñoz C., Gomez L., Marquina C., Sebastian V., Arruebo M., Santamaria J. Magneto-plasmonic nanoparticles as theranostic platforms for magnetic resonance imaging, drug delivery and NIR hyperthermia applications // Nanoscale. 2012. V. 6. № 15. P. 9230–9240.

59. Yoo D., Lee J.-H., Shin T.-H., Cheon J. Theranostic magnetic nanoparticles // Accounts Chem. Res. 2011. V. 44. № 10. P. 863–874.

60. He H., David A., Chertok B., Cole A., Lee K., Zhang J., Wang J., Huang Y., Yang V.C. Magnetic nanoparticles for tumor imaging and therapy: a so-called theranostic system // Pharm. Res. 2013. V. 30. № 10. P. 2445–2458.

61. Kamalapuram S.K., Kanwar R.K., Roy K., Chaudhary R., Sehgal R., Kanwar J.R. Theranostic multimodular potential of zinc-doped ferrite-saturated metal-binding protein-loaded novel nanocapsules in cancers // Int. J. Nanomedicine. 2016. V. 11. P. 1349–1366.

62. Buchachenko A.L. Magneto-biology and medicine. New York: Nova Science Publishers. 2015. 236 p.

63. Бинги В.Н. Принципы электромагнитной биофизики. М.: Физматлит, 2011. 592 с.

64. Бинги В.Н., Савин А.В. Физические проблемы действия слабых магнитных полей на биологические системы // Успехи физических наук. 2003. Т. 173. С. 265–300.

65. Гросберг А.Ю. Несколько замечаний, навеянных обзором В.Н. Бинги и Ф.В. Савина // Успехи физических наук. 2003. Т. 173. С. 1145–1148.

66. Park R.L. Voodoo science: the road from foolishness to fraud. Oxford: Oxford University Press. 2001. 240 p.

67. Noy A. Handbook of molecular force spectroscopy. New York: Springer. 2008. 300 p.

68. Yanagida T., Ishii Y. Single molecule dynamics in life science. Weinheim: Wiley-VCH. 2009. 346 p.

69. Oberhauser A.F. Single-molecule studies of proteins. New York: Springer. 2013. 274 p.

70. Magnetism in medicine: A handbook, second edition (Eds. W. Andra and H. Nowak). Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. 2007. 630 p.

71. Steiner U., Ulrich N. Magnetic field effects on chemical kinetics // Chem. Rev. 1989. V. 89. P. 51–147.

72. Funk R.H.W., Monsees T., Özkucur N. Electromagnetic effects — from cell biology to medicine // Prog. Histochem. Cytochem. 2009. V. 43. № 4. P. 177–264.

73. Buchachenko A. Why magnetic and electromagnetic effects in biology are irreproducible and contradictory? // Bioelectromagnetics. 2016. V. 37. P. 1–13.

74. Бучаченко А.Л. Магнитно-зависимые молекулярные и химические процессы в биохимии, генетике и медицине // Успехи химии. 2014. Т. 83. № 1. С. 1–12.

75. Dynamic spin chemistry: magnetic controls and spin dynamics of chemical reactions (Eds. Nagakura S., Hayashi H., Azumi T.). N.-Y.: Wiley. 1998. 297 p.

76. Brocklehurst B. Magnetic fields and radical reactions: Recent developments and their role in nature // Chem. Soc. Rev. 2002. V. 31. № 5. P. 301–311.

77. Головин Ю.И. Магнитопластичность твердых тел (обзор) // Физика твердого тела. 2004. Т. 46. № 5. С. 769–803.

78. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б. Новый тип магнитопластических эффектов в линейных аморфных полимерах // Физика твердого тела. 2001. Т. 43. № 5. С. 827–832.

79. Alshits V.I., Darinskaya E.V., Koldaeva M.V., Petrzhik E.A. Magnetoplastic effect in nonmagnetic crystals. In: Dislocations in Solids. Amsterdam: Elsevier. 2008. V. 14. P. 333–437.

80. Hore P.J. Are biochemical reactions affected by weak magnetic fields? // Proc. Nat. Acad. Sci. 2012. V. 109. P. 1357–1358.

81. Krishnan K.M. Biomedical nanomagnetics: A spin through possibilities in imaging, diagnostics, and therapy // IEEE Trans Magn. 2010. V. 46. P. 2523–2558.

82. Magnetic nanoparticles. From fabrication to clinical application (Ed. Thanh N.T.K.). Boca Raton: CRC Press. 2012. 584 p.

83. Magnetic Nanomaterials (Ed. Kumar C.S.S.). Wiley VCH. 2009. 648 p.

84. Magnetic Nanoparticles (Ed. S.P. Gubin). Wiley-VCH. 2009. 466 p.

85. Banobre-Lopez M., Pineiro Y., Lopez-Quintela M.A., Rivas J. Magnetic nanoparticles for biomedical applications. In Handbook of nanomaterials properties (Eds. B. Bhushan et al.). 2014. Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag. P. 457–493.

86. Reddy L., Areas J.L., Nicolas J., Couvreur P. Magnetic nanoparticles: design and characterization, toxicity and biocompatibility, pharmaceutical and biomedical applications // Chem. Rev. 2012. V.112. P. 5818–5878.

87. Wu W., Wu Z., Yu T., Jiang C., Kim W.-S. Recent progress on magnetic iron oxide nanoparticles: synthesis, surface functional strategies and biomedical applications // Sci. Technol. Adv. Mater. 2015. V. 16. P. 023501 (43 pp.).

88. Majouga A., Sokolsky-Papkov M., Kuznetsov A., Lebedev D., Efremova M., Beloglazkina E., Rudakovskaya P., Veselov M., Zyka N., Golovin Y., Klyachko N., Kabanov A. Enzyme-functionalized gold-coated magnetite nanoparticles as novel hybrid nanomaterials: Synthesis, purification and control of enzyme function by low-frequency magnetic field // Coll. Surf. B: Biointerfaces. 2015. V. 125. P. 104–109.

89. Schleich N., Danhier F., Préat V. Iron oxide-loaded nanotheranostics: Major obstacles to in vivo studies and clinical translation // J. Controlled Release. 2014. V. 198. P. 35–54.

90. Hauser A.K., Wydra R.J., Stocke N.A., Anderson K.W., Hilt J.Z. Magnetic nanoparticles and nanocomposites for remote controlled therapies // J. Control. Release. 2015. V. 219. P. 76–94.

91. Liao S.-H., Liu C.-H., Bastakoti B.P., Suzuki N., Chang Y., Yamauchi Y., Lin F.-H., Wu K.C.-W. Functionalized magnetic iron oxide/alginate core-shell nanoparticles for targeting hyperthermia // Int. J. Nanomedicine. 2015. V. 10. P. 3315–3328.

92. Schleich N., Po C., Jacobs D., Ucakar B., Gallez B., Danhier F., Préat V. Comparison of active, passive and magnetic targeting to tumors of multifunctional paclitaxel/SPIO-loaded nanoparticles for tumor imaging and therapy // J. ontrolled Release. 2014. V. 194. P. 82–91.

93. Oh Y., Moorthy M. S., Manivasagan P., Bharathiraja S., Oh J. Magnetic hyperthermia and pH-responsive effective drug delivery to the sub-cellular level of human breast cancer cells by modified CoFe2 O4 nanoparticles // Biochimie. 2017. V. 133. P. 7–19.

94. Chiolerio A., Chiodoni A., Allia P., Martino P. Magnetite and other Fe-oxide nanoparticles. In: Handbook of nanomaterials properties (Eds. B. Bhushan et al.). Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag. P. 2014. P. 213–246.

95. Reimhult E., Amstad E. Stabilization and characterization of iron oxide superparamagnetic core-shell nanoparticles for biomedical applications. In Handbook of Nanomaterials Properties (Eds. B. Bhushan et al.). Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag. 2014. P. 355–387.

96. Landers J., Salamon S., Remmer H., Ludwig F., Wende H. Simultaneous study of Brownian and Néel relaxation phenomena in ferrofluids by mössbauer spectroscopy // Nano Lett. 2016. V. 16. № 2. P. 1150–1155.

97. Bustamante C., Chemla Y.R., Forde N.R., Izhaky D. Mechanical processes in biochemistry // Annu. Rev. Biochem. 2004. V. 73. P. 705–748.

98. Single molecule dynamics in life science (Eds. Yanagida T., Ishii Y.). Weinheim: Wiley-VCH. 2009. 328 p.

99. Hu B., Dobson J., El Haj A.J. Control of smooth muscle α-actin (SMA) up-regulation in HBMSCs using remote magnetic particle mechano-activation // Nanomedicine: Nanotechnol. Biol. Medicine. 2014. V. 10. № 1. P. 45–55.

100. Lee C.K., Wang Y.M., Huang L.S., Lin S. Atomic force microscopy: determination of unbinding force, off rate and energy barrier for protein–ligand interaction // Micron. 2007. V. 38. P. 446–461.

101. Suresh S. Biomechanics and biophysics of cancer cells // Acta Biomater. 2007. V. 3. P. 413–438.

102. Mannix R.J., Kumar S., Cassiola F., Montoya-Zavala M., Feinstein E., Prentiss M., Ingber D.E. Nanomagnetic actuation of receptor-mediated signal transduction // Nat. Nanotechnol. 2008. V. 3. P. 36–40.

103. Ikai A. The world of nano-biomechanics. Mechanical imaging and measurement by atomic force microscopy. Amsterdam: Elsevier, 2008. 300 p.

104. Головин Ю.И., Клячко Н.Л., Головин Д.Ю., Ефремова М.В., Самодуров А.А., Сокольски-Папков M., Кабанов А.В. Новый подход к управлению биохимическими реакциями в магнитной наносуспензии с помощью низкочастотного магнитного поля // Письма в ЖТФ. 2013. T. 39. № 5. С. 24–32.

105. Головин Ю.И., Клячко Н.Л., Сокольски-Папков М., Кабанов А.В. Однодоменные магнитные наночастицы как генераторы силы для наномеханического управления биохимическими реакциями низкочастотным магнитным полем // Известия РАН. Серия физическая. 2013. Т. 77. № 11. C. 1621–1630.

106. Головин Ю.И., Грибановский С.Л., Клячко Н.Л., Кабанов А.В. Наномеханическое управление активностью ферментов, иммобилизованных на однодоменных магнитных наночастицах // Журн. технической физики. 2014. Т. 84. № 6. С. 147–150.

107. Головин Ю.И., Грибановский С.Л., Головин Д.Ю., Клячко Н.Л., Кабанов А.В. Однодоменные магнитные наночастицы в переменном магнитном поле как медиаторы локальной деформации окружающих макромолекул // Физика твердого тела. 2014. Т. 56. № 7. С. 1292–1300.

108. Головин Ю.И., Клячко Н.Л, Грибановский С.Л., Головин Д.Ю., Мажуга А.Г. Магнитомеханическое управление высвобождением лекарств из функционализованных магнитных наночастиц // Письма в ЖТФ. 2015. Т. 41. № 14. С. 22–26.

109. Golovin Y.I., Gribanovsky S.L., Golovin D.Y., Zhigachev A.O., Klyachko N.L., Majouga A.G., Sokolsky M., Kabanov A.V. The dynamics of magnetic nanoparticles exposed to non-heating alternating magnetic field in biochemical applications: theoretical study // J. Nanopart. Res. 2017. V. 19. P. 59 (14 p.).

110. Головин Ю.И., Клячко Н.Л., Грибановский С.Л., Головин Д.Ю., Мажуга А.Г. Модель контролируемого высвобождения лекарств из функционализованных магнитных наночастиц негреющим переменным магнитным полем // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. № 5. С. 89–95.

111. Golovin Y., Golovin D., Klyachko N., Majouga A., Kabanov A. Modeling drug release from functionalized magnetic nanoparticles actuated by non-heating low frequency magnetic field // J. Nanopart. Res. 2017. V. 19. P. 64 (10 p.).

112. Santos L.J., Reis R.L., Gomes M.E. Harnessing magnetic mechano-actuation in regenerative medicine and tissue engineering // Review Trends in Biotechnology. 2015. V. 33. № 8. P. 471–479.

113. Banchelli M., Nappini S., Montis C., Bonini M., Canton P., Bertia D., Baglioni P. Magnetic nanoparticle clusters as actuators of ssDNA release // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. P. 10023–10031.

114. Nappini S., Bombelli F.B., Bonini M., Norden B., Baglioni P. Magnetoliposomes for controlled drug release in the presence of low-frequency magnetic field // Soft Matter. 2010. V. 6. P. 154–162.

115. Klyachko N.L, Sokolsky‐Papkov M., Pothayee N., Efremova M.V., Gulin D.A., Pothayee N., Kuznetsov A.A., Majouga A.G., Riffle J.S., Golovin Y.I., Kabanov A.V. Changing the enzyme reaction rate in magnetic nanosuspensions by a non‐ heating magnetic field // Angewandte Chemie. Int. Edition. 2012. V. 51. P. 12016–12019.

116. Leulmi S., Chauchet X., Morcrette M., Ortiz G., Joisten H., Sabon P., Livache T., Hou Y., Carrière M., Lequiena S., Dieny B. Triggering the apoptosis of targeted human renal cancer cells by the vibration of anisotropic magnetic particles attached to the cell membrane // Nanoscale. 2015. V. 7. P. 15904–15914.

117. Wang B., Bienvenu C., Mendez-Garza J., Madeira P.A., Vierling P., Di Giorgio C. Necrosis of HepG2 cancer cells induced by the vibration of magnetic particles // J. Magnetism and Magnetic Mater. 2013. V. 344. P. 193–201.

118. Kim D.H., Rozhkova E.A., Ulasov I.V., Bader S.D., Rajh T., Lesniak M.S., Novosad V. Biofunctionalized magnetic-vortex microdiscs for targeted cancer-cell destruction // Nat. Mater. 2010. V. 9. P. 165–171.

119. Master A.M., Williams P.M., Pothayee Nik., Pothayee Nip., Zhang R., Vishwasrao H.M., Golovin Y.I., Riffle J.S., Sokolsky M., Kabanov A.V. Remote actuation of magnetic nanoparticles for cancer cell selective treatment through cytoskeletal disruption // Scientific Rep. 2016. V. 6. P. 33560.

120. Vlasova K.Y., Abakumov M.A., Deygen I.M., Golovin Y.I., Majouga A.G., Kabanov A.V., Klyachko N.L. New approach in remote control of drug release from container by means of magnetic nanoparticles and low frequency magnetic field // Proc. of 7th Baikal International Conference “Magnetic materials. New technologies” (BICMM-2016). Listvyanka village. Irkutsk

121. Kutsenok E.D., Deygen I.M., Rudakovskaya P.G., Majouga A.G., Golovin Y.I., Kudryashova E.V., Kabanov A.V., Klyachko N.L. The study of the influence of low-frequency alternative magnetic field on the complexes of liposomes with magnetic nanoparticles by fluorescent methods // Proc. 7th International Conference “Biomaterials and Nanobiomaterials: Recent Advances Safety-Toxicology and Ecology Issues” (Bionanotox 2016). Heraklion. Crete. Greece. May 8–13. 2016. P. 31.

122. Le-Deygen I.M., Kutsenok E.O., Efremova M.V., Rudakovskaya P.G., Majouga A.G., Golovin Yu I., Gribanovsky S.L., Ghigachev A.O., Boldyrev I.A., Vodovozova E.L., Kudryas hova E.V., Kabanov A.V., Klyachko N.L. Extremely low magnetic field as a perspective alternative for membrane microviscosity regulation // Proc. 8th International conference “Biomaterials and nanobiomaterials: Recent Advances Safety-Toxicology and Ecology Issues”. Heraklion. Crete. Greece. May 7–14. 2017. P. 11–11.

123. Efremova M.V., Veselov M.M., Barulin A.V., Gribanovsky S.L., Le-Deygen I.M., Uporov I.V., Kudryashova E.V., SokolskyPapkov M., Majouga A.G., Golovin Y.I., Kabanov A.V., Klyachko N.L. In Situ observation of chymotrypsin catalytic activity change actuated by nonheating low-frequency magnetic field // ACS Nano. 2018. V. 12. P. 3190–3199.

124. Головин Ю.И., Клячко Н.Л., Сокольски М., Кабанов А.В. Способ управления биохимическими реакциями // Патент РФ 2525439. Заявка: 2012155425/15 от 20.12.2012. Опубликовано 10.08.2014. Бюл. 22.

125. Головин Ю.И., Самодуров А.А., Грибановский С.Л., Шуклинов А.В., Клячко Н.Л., Мажуга А.Г., Кабанов А.В. Устройство для исследования воздействия низкочастотного магнитного поля на кинетику биохимических процессов в биологических системах, содержащих магнитные наночастицы // Патент 2593238 РФ. Заявка 2014153860 от 30.12.2014. Опубликовано 10.08.2016. Бюл. 22.

126. Головин Ю.И., Шуклинов А.В., Грибановский С.Л., Жигачев А.О., Клячко Н.Л., Мажуга А.Г., Кабанов А.В. Устройство для исследования воздействия комбинированного магнитного поля на кинетику биохимических процессов в биологических системах, содержащих магнитные наночастицы // Патент РФ 2593238. Заявка 2016137843 от 22.09.2016. Опубликовано 23.03.2018. Бюл. 9.

127. Gleich B., Weizenecker J. Tomographic imaging using the nonlinear response of magnetic particles // Nature. 2005. V. 435. № 30. P. 1114–1217.

128. Gleich B. Principles and applications of magnetic particle imaging. Springer Vieweg. 2014. 118 p.

129. Knopp T., Buzug T.M. Magnetic particle imaging. An introduction to imaging principles and scanner instrumentation. Springer—Verlag. 2012. 204 p. 130. Magnetic particle imaging. A novel SPIO nanoparticle imaging technique (Eds. Buzug T.M., Borgert J.) Springer-Verlag. 2012. 383 p.

130. Panagiotopoulos N., Duschka R.L., Ahlborg M., Bringout G., Debbeler C., Graeser M., Kaethner C., Lüdtke-Buzug K., Medimagh H., Stelzner J., Buzug T.M., Barkhausen J., Vogt F.M., Haegele J. Magnetic particle imaging: current developments and future directions // Int. J. Nanomedicine. 2015. № 10. P. 3097–3114.

131. Saritas E.U., Goodwill P.W., Croft L.R., Konkle J.J., Lu K., Zheng B., Conolly S.M. Magnetic particle imaging (MPI) for NMR and MRI researchers // J. Magnetic Resonance. 2013. V. 229. P. 116–126.

132. Goodwill P.W., Saritas E.U., Croft L.R., Kim T.N., Krishnan K.M., Schaffer D.V., Conolly S.M. X-Space MPI: Magnetic nanoparticles for safe medical imaging // Adv. Mater. 2012. V. 24. P. 3870–3877.

133. Vogel P., Rückert M.A., Klauer P., Kullmann W.H., Jakob P.M., Behr V.C. Traveling wave magnetic particle imaging // IEEE Transaction on medical imaging. 2014. V. 33. № 2. P. 400–407.

134. Knopp T., Sattel T.F., Buzug T.M. Efficient magnetic gradient field generation with arbitrary axial displacement for magnetic particle imaging // IEEE Magn. Lett. 2012. V. 3. P. 6500104.

135. Sattel T.F., Knopp T., Biederer S., Gleich B., Weizenecker J., Borgert J., Buzug T.M. Single-sided device for magnetic particle imaging // J. Phys. D: Appl. Phys. 2009. V. 42. P. 022001.

136. Nair M., Guduru R., Liang P., Hong J., Sagar V., Khizroev S. Externally controlled on-demand release of anti-HIV drug using magneto-electric nanoparticles as carriers // Nature Commun. 2013. V. 4. Article number: 1707.

137. Kaushik A., Jayant R.D., Nikkhah-Moshaie R., Bhardwaj V., Roy U., Huang Z., Ruiz A., Yndart A., Atluri V., El-Hage N., Khalili K., Nair M. Magnetically guided central nervous system delivery and toxicity evaluation of magnetoelectric nanocarriers // Scientific Rep. 2016. V. 6. Article number: 25309.

138. Guduru R., Liang P., Runowicz C., Nair M., Atluri V., Khizroev S. Magneto-electric nanoparticles to enable field-controlled highspecificity drug delivery to eradicate ovarian cancer cells // Scientific Rep. 2013. V. 3. Article number: 2953.

139. Yarmush M.L., Golberg A., Sersa G., Kotnik T., Miklavcic D. Electroporation-based technologies for medicine: principles, applications, and challenges // Annu. Rev. Biomed. Eng. 2014. V. 16. P. 295–320.

140. Jiang C., Davalos R.V., Bischof J.C. A review of basic to clinical studies of irreversible electroporation therapy // IEEE Trans. Biomedical Engineering. 2015. V. 62. № 1. P. 4–12.

141. Yue K., Guduru R., Hong J., Liang P., Nair M., Khizroev S. Magneto-electric nano-particles for non-invasive brain stimulation // PLOS One. 2012. V. 7. № 9. P. e44040.


Просмотров: 328


ISSN 1992-7223 (Print)