Поскольку наночастицы на основе липидов, как и многие другие наночастицы, обычно вводятся систематически (то есть во время возникновения заболевания в определенную ткань или клетку организма), необходимо учитывать взаимодействие между клетками и наночастицами.
Это необходимо для того, чтобы наночастицы без проблем проникли в нужное место (например, ткань или орган) для должного лечения заболевания. А также, это необходимо, чтобы лекарственное вещество попало "точно в цель" (то есть в пораженную область организма).
Поверхность сосудов и клеток организма
Считается, что внутренняя поверхность кровеносных сосудов, а также поверхность эндотелиальных клеток содержат много отрицательно заряженных компонентов.
Это происходит потому, что сосудистые эндотелиальные клетки часто экспрессируют богатое сахаром белковое покрытие.
Структурно оно представляет собой сеть преимущественно мембраносвязанных протеогликанов и некоторых гликопротеинов. Именно эти протеогликаны придают ему отрицательный заряд. Поскольку они состоят из белкового ядра, ковалентно связанного с различными анионными сульфатированными гликозаминогликанами, а именно гепаринсульфатом и хондроитинсульфатом.
Другой тип анионного гликозаминогликана также существует в белковом покрытии, вызванного гиалуроновой кислотой, которая не прикрепляется к протеинам сердечника, а прикрепляется к CD44 (специфический маркер клетки организма).
Вместе отрицательный заряд гликозаминогликанов и высокая молекулярная плотность гликокальцина помогают эндотелиальным клеткам регулировать сосудистую проницаемость и адгезивные взаимодействия между компонентами крови, включая наночастицы, и клеточной поверхностью.
Аналогичным образом, раковые клетки и опухолевые эндотелиальные клетки также были связаны с чрезмерной экспрессией гликозаминогликанов, включая гепаринсульфат, хондроитинсульфат и гиалуроновую кислоту, что может влиять на распределение наночастиц и поглощение наночастиц этими клетками.
Таким образом, совершенно очевидно, что поверхностный заряд участвует во взаимодействии наночастиц с клетками.
Тип заряда, благоприятный для доставки наночастиц к месту опухоли, не очень хорошо изучен, поскольку были получены противоречивые результаты, которые ранее показали, что полимерные наночастицы с небольшим отрицательным зарядом и размером 150 Нм в диаметре способны эффективно накапливаться в опухолях рака печени.
Кроме того, сообщается, что увеличение положительного заряда липосом привело к увеличению накопления липосом в печени и снижению циркуляции липосом в крови у лабораторных животных, не оказывая никакого влияния на поглощение опухоли (то есть не оказывая никакого должного лечения опухоли).
Поскольку различные исследования дали противоречивые результаты, трудно сделать вывод о том, какой тип заряда наиболее выгоден для доставки наночастиц.
Однако было высказано предположение, что использование слегка отрицательно заряженных или слегка положительно заряженных наночастиц может дать оптимальные результаты для лечения различных заболеваний.
Это связано с тем, что такие наночастицы будут подвергаться минимальному взаимодействию с системами защиты организма (макрофаги РЭС), а значит попадут в нужную ткань.