Vektorer baserade på nanomaterial eller nanobehållare för målinriktad leverans av ämnen ( engelska nanomaterial-based vectors ) är enheter i nanoskala för målinriktad leverans av biologiskt aktiva ämnen in i celler [1] .
Inom biologi och medicin hänvisar termen "vektor" till en bärare. Inom genteknik fungerar plasmid -DNA eller viralt DNA och RNA som vektorer för överföring av gener som klonats i dem till målceller. Inom farmakologi är en vektor en anordning eller molekyl för riktad leverans av läkemedel. Vektorns huvuduppgift är att säkerställa tillförseln av biologiskt aktiva föreningar (läkemedel, toxiner, proteiner , oligonukleotider, gener etc.) till kroppens målceller, inklusive det erforderliga intracellulära utrymmet ( kärna , cytoplasma , organeller ), till fokus för den patologiska lesionen, samtidigt som man förhindrar inaktivering och manifestation av den biologiska aktiviteten av dessa ämnen innan ackumulering i ett givet område [1] .
I allmänhet inkluderar vektorn en nanobehållare i vilken terapeutiska substanser är förpackade, och ett riktat tillförselsystem placerat på den yttre ytan av nanobehållaren. I vissa fall (nanokonjugat, "tvåsidiga" partiklar , nanosomer, multifunktionella nanopartiklar inom medicin), kallas detta riktade leveranssystem (särskilt i molekylär design inom biofarmakologi) också en vektor. Som nanomaterial för skapandet av vektorer används nanopartiklar från biokompatibla linjära polymerer ( polyetylenglykol , polymjölksyra, etc.) och förgrenade polymerer ( dendrimerer ), liposomer , såväl som virala partiklar som saknar förmågan att reproducera sig. Möjligheterna att använda fullerener , nanorör [2] och andra icke-biologiska nanoobjekt modifierade för att göra dem biokompatibla för dessa ändamål studeras. Ett av alternativen för en sådan modifiering är PEGylering, det vill säga beläggning av nanopartiklar med ett polyetylenglykol (PEG) skal. För att hantera nanobehållare modifieras de med molekyler som känner igen ytreceptorerna hos målceller, till exempel antikroppar mot dessa receptorer, folsyramolekyler , etc. [1]
Vektorsystem för läkemedelstillförsel utan nanobehållare föreslås, där målmolekylen är direkt bunden till läkemedelssubstansen. Så med hjälp av genteknik har en hybridmolekyl skapats, bestående av en antikropp mot ferritinreceptorn på cellytan och det biotinbindande proteinet avidin . De levererade ämnena är kemiskt biotinylerade (modifierade med biotin), och de binder starkt till avidin. Sedan levereras sådana komplex till cellerna, i synnerhet till cellerna i det centrala nervsystemet genom aktiv transport genom endotelet i hjärnans kapillärer [1] .
I vissa organ (lever, lungor, mjälte) är det möjligt att uppnå en ökad ansamling av nanobehållare med läkemedel även utan användning av specifik adressering. Detta beror på den naturliga barriärfunktionen hos dessa organ. Ackumulering sker också i tumörer som tillförs blod av mycket permeabla mikrokärl, vilket gör att även stora molekyler och partiklar från blodet lätt passerar in i det intercellulära utrymmet. Skillnaden i graden av ackumulering av terapeutiska medel i tumören och i frisk vävnad är dock ofta liten, så i de flesta fall krävs utveckling av mycket specifika riktade molekyler eller andra målinriktningsmetoder för att göra vektorerna mycket exakta "magiska kulor" [1] .