Monitoimiset nanohiukkaset tai nanosomit; dynaamiset nanoplatformit ( eng. multifunctional nanoparticles (lääketieteessä) ) - nanokokoiset yksikerroksiset liposomit ; nanopartikkelit ja niiden kompleksit, jotka voivat suorittaa useita lääketieteellisiä tehtäviä, toimivat esimerkiksi diagnostisena varjoaineena, biosensorina, vektorina kohdennetussa lääkeannossa ja niillä on terapeuttinen vaikutus.
On kehitetty monitoimisia eli ns. dynaamisia nanoalustoja (nanosomeja) ja tektodendrimeerejä , jotka koostuvat toisiinsa yhdistetyistä nanomoduuleista , joista jokainen suorittaa tietyn toiminnon. Jotkut nanopartikkelit voivat kuljettaa lääkeaineita, toiset voivat olla tunnistus- ja kohdennetun kuljetuksen molekyylejä, kolmannet nanosomissa olevat nanorakenteet voivat toimia biosensoreina (pH, redox-potentiaali, kalvopotentiaali jne.), neljäs voidaan varustaa kultaisista nanokiteistä valmistetuilla nanoantenneilla. , joka aiheuttaa nanosomin kuumenemisen, kun se asetetaan tietyn taajuuden sähkömagneettiseen kenttään. Superparamagneettisten nanohiukkasten käyttö osana nanosomeja mahdollistaa niiden sijainnin visualisoinnin kehossa tomografisilla menetelmillä. Fluoresoivaan teknologiaan perustuen on luotu nanomoduuleita, jotka voivat ilmoittaa kasvainsolujen kuolemasta ja muista nanolääketieteellisten hoitojen tuloksista. Lääkärin ratkaisemista tehtävistä riippuen nanosomeja voidaan koota erilaisista toiminnallisista moduuleista ja suorittaa tietyntyyppisiä toimintoja kehossa, kuten sisäisen ympäristön tarkkailua, kohdesolujen etsimistä ja visualisoimista, lääkkeen antoa ja kontrolloitua vapautumista, tulosten raportointia. terapiaa. Ei-modulaaristen monifunktionaalisten nanohiukkasten muunnelmia ovat muunneltuja viruskapsideja , joiden kokoonpanon aikana on mahdollista muuttaa sekä kapsidin (lastin) sisällön koostumusta että kapsidin pintamolekyylien koostumusta, jotka määräävät kohdennetun toimituksen ja sensorisen toimintoja. Nanosomeja ja muita mainittuja monitoimisia nanolaitteita voidaan pitää lääketieteellisten nanorobottien etäisenä prototyyppinä.
Kuvassa on yleinen kaavamainen polymeerimalli monitoimisesta lääketieteellisestä nanopartikkelista. Solubilisoiva lohko (tämä voi olla itse polymeeriketju) varmistaa nanopartikkelin toiminnan biologisessa ympäristössä (veri, imusolmukkeet jne.). Samaan aikaan hydrofiilisyys / hydrofobisuus , sähköstaattinen varaus ja sen tiheys vaikuttavat lääkkeen farmakokinetiikkaan ja farmakodynamiikkaan . Polymeeriketjut voivat vaihdella suuresti stabiiliuden, koon, koostumuksen ja erityisten domeenien (esim. hydrofobisten inserttien) läsnäolon suhteen. Polymeerien molekyylipainon arvoalue on tärkeä lääkkeen kalvon läpäisevyyden kannalta ( veri-aivoesteen voittaminen, endosytoosin stimulointi ). Lääkeaine (pharmakon) voidaan sitoutua polymeeripohjaan (tai sulkea suoraan nanosäiliöön) biohajoavalla tai stabiililla sidoksella, kun taas lääkeaine itse on sitoutunut joko inaktiivisena lääkeprekursorina tai aktiivisena metaboliitina (aktiivinen aine). lääkkeen periaate). "Kohdistuslaite" toimii vektorina (mahdollisesti nämä ovat vasta -ainemolekyylejä , molekyylikomponentteja, jotka ilmestyvät vaurioituneelle alueelle, proteiinidomeeneja, joilla on spesifisiä sorptio-/sitoutumisominaisuuksia jne.), joka ohjaa nanopartikkelin tietylle kudosalueelle tai "kohdealueelle". "urut. Konjugaatin biosysteemissä saavuttama konformaatio edistää monitoimisen lääketieteellisen nanopartikkelin muodostumista sen pohjalta.