Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Liposomy, a ich zastosowanie
07.05.2012

Czym są liposomy?

Liposomy  są to bardzo małe, kuliste struktury, zbudowane z dwuwarstwy lipidowej. Są pęcherzykami wypełnionymi wodą( lub wodnym roztworem).Otoczonych podwójną warstwą lipidową. Otoczka liposomów jest zbudowana analogicznie do błon biologicznych. Możemy ich używać jako mikroskopijne kapsułki czy  ‘nanozbiorniczki’ na lekarstwa.Liposomy możemy podzielić na liposomy sztuczne i liposomy naturalne.

  • Liposomy sztuczne można podzielić pod względem rozmiaru, ilości warstw otoczki i sposobu wykonania. Wyróżnia się następujące grupy:

*Liposomy z więcej niż jedną warstwą lipidową

  • Liposomy wielowarstwowe MLV
  • Pęcherzyki oligolamelarne OLV

*Liposomy jednowarstwowe

  • Małe liposomy jednowarstwowe  SUV
  • Duże liposomy LUV
  • Olbrzymie jednowarstwowe liposomy GUV
  • Wielopęcherzykowe liposomy MVV

Liposomy naturalne w warunkach naturalnych, lipidy (cholesterol, trójglicerydy i in.) transportowane są w środowisku wodnym organizmu, z krwią i płynem tkankowym w postaci cząsteczek lipoprotein. Mają one postać pęcherzyków lub dysków otoczonych podwójną lub pojedynczą warstwą lipidową błony, zbudowaną z fosfolipidów, które otacza łańcuch – białka  apolipoproteiny.

Wyróżnia się różne rodzaje lipoprotein:

  • VLDL tj. lipoproteina o bardzo małej gęstości;
  • LDL tj. lipoproteina o małej gęstości, która powstaje z VLDL i której obecność w surowicy wiązana jest z podwyższonym ryzykiem miażdżycy
  • HDL tj. lipoproteina o wysokiej gęstości oraz
  • IDL tj. lipoproteina o pośredniej gęstości

  

 

Zastosowanie

Zastosowanie w kosmetyce i dermatologii jak i medycynie jest różny. Są wykorzystywane jako transportery substancji np. leków. Obecnie prowadzone są także badania nad metodami aktywnymi zamykania różnych leków w liposomach. Celem badań jest zmieszczenie jak największej ilości specyfiku w jak najmniejszej objętości liposomu. Szczególnie interesujące jest to, że substancje, są aktywnie zamykane w taki sposób, że łatwo im wejść do środka liposomu, lecz trudno im z niego wyjść. Udaje się tego dokonać bez straty leku. W zależności od przygotowania takiego liposomu można stworzyć dwa rodzaje liposomów klasyczne- krótkokrążace po organizmie okres ich półtrwania wynosi kilka godzin. Drugim rodzajem liposomów to liposomy długokrążace, które mogą przebywać w krwioobiegu przez kilka dni. Ciągła praca nad liposomami jest konieczna do ulepszania ich pełnionej funkcji. Główną zaleta liposomów jest to, że są zbudowane z tych samych składników co błona komórek naszego organizmu. Inną ważną zaletą jest stały poziom leku we krwi. Długokrążące liposomy stopniowo rozpadają się w organizmie, zapewniając stabilny poziom aktywności wprowadzanego leku. Kolejną zaletą tych struktur jest to, że są tak małe, że mogą bez problemu przechodzić przez ściany naczyń krwionośnych, szczególnie gdzie występują stany zapalne (wtedy ściany naczyń krwionośnych mają spore przestrzenie międzykomórkowe). Dzięki temu liposomy mogą opuścić naczynie krwionośne i skupić się na miejscu, w którym występuje stan zapalny,  normalne ściany naczyń krwionośnych są słabe przepuszczalne, dając taki efekt, że liposomy będą tak długo krążyć, aż nie natrafią na miejsce stanu zapalnego, spowodowanego bakterią, wirusem lub nowotworem. Sprawia to, że liposom kumuluje się w obrębie zapalenia dając pożądany efekt. Pomimo, że  transport leków przez liposomy nie wymaga żadnych dodatkowych przeciwciał, ligandów dla specyficznych receptorów wbudowanych w błonę to metoda ta na chwilę obecną nie jest do końca satysfakcjonująca, gdyż liposomy wraz z lekiem dostają się w obręb nowotworu, a nie do wnętrza komórek takiego nowotworu. Proces wchłaniania liposomów przez komórki nowotworowe nie jest do końca poznany, dlatego pracuje się obecnie nad liposomami, które będą znajdować się nie tylko w obrębie nowotworu, ale także które będą łączyć się komórkami nowotworowymi w sposób aktywny i aby mogły wnikać do jego wnętrza.

  

Liposomy wykorzystywane są także w przemyśle kosmetycznym. Większość składników kosmetycznych działa tylko powierzchownie lub może się wbudowywać w warstwę rogową. Substancje rozpuszczalne w wodzie w ogóle nie przechodzą przez barierę naskórka. Natomiast liposomy, wypełnione substancjami nawilżającymi i witaminami są w stanie pokonać barierę naskórka i wprowadzić żądane substancje do głębszych warstw. Głównym celem stosowania liposomów w kosmetyce jest utrzymanie odpowiedniego nawodnienia naskórka jak i wprowadzenie substancji, które samoistnie nie mogły pokonać bariery naskórka. Wnikając do środka komórki mogą uwalniać swoją zawartość. Zamknięte w liposomach wyciągi ziołowe, kwas hialuronowy, proteiny, witaminy, wielocukry o właściwościach nawilżających zwiększają stopień uwodnienia komórki. Pierwszymi stosowanymi w kosmetyce nośnikami substancji biologicznie aktywnych były liposomy - drobne ciała tłuszczowe, posiadające zdolność przenikania między komórkami keratyny naskórka.Na kosmetycznym rynku bardzo często pojawiają się preparaty z aktywnymi formami witamin (A, B, C, E, koenzym Q10). Aby skóra mogła jednak skorzystać z witamin zawartych w preparatach kosmetycznych do jej głębszych warstw muszą dotrzeć ich aktywne formy. Stworzenie kosmetyku, w którym witamina wykorzystywana jest dopiero po wprowadzeniu jej w głąb skóry, możliwe jest właśnie dzięki nośnikom, które nie tylko stabilizują witaminy w preparacie kosmetycznym, ale także pomagają przenosić je w głębsze warstwy naskórka. I tak np. witamina A to cenny składnik preparatów kosmetycznych pod warunkiem, że dostarczymy ją skórze głęboko, by żywe komórki mogły ją przetworzyć i wykorzystać do regeneracji. Drugim aspektem jest to, że witamina A jest bardzo nietrwała, dlatego w kosmetykach najczęściej stosuje się ją w postaci jej pochodnych - octanu lub palmitynianu - które są bardziej odporne na działanie powietrza i słońca. Jednym słowem są bardziej trwalsze.  Dzięki liposomom istnieje możliwość wprowadzania witaminy A w jej nieprzetworzonej, najbardziej aktywnej postaci, tzn. retinolu, na odpowiednią głębokość. Tak samo w witaminie C, podstawowym problemem związanym ze stosowaniem jej jest minimalna zdolność przenikania przez barierę warstwy rogowej naskórka. I w tym wypadku skuteczną metodą wprowadzenia kwasu askorbinowego w głąb naskórka jest zamknięcie go w liposomach, dzięki temu może dotrzeć do głębokich warstw dzięki specyficznemu systemowi uwalniania, a także stwarza możliwość utrzymania stałego stężenia tego związku w warstwie rogowej.  W kosmetykach stosowane są również liposomy z kwasem hialuronowym, który ma właściwości nawilżające skórę, poprawiające jej elastyczność oraz opóźniające proces starzenia. Substancja aktywna zamknięta w nośniku działa w głębi skóry, dostarczając jej dokładnie tyle wilgoci, ile skóra potrzebuje. Kolejny przykład zasługujący na uwagę w transporcie składników czynnych  są kosmetyki, które zawierają zamknięty w nanocząsteczkach tlen, dzięki temu gdy tlen dostanie się do głębszych warstw skóry jego działanie jest efektywniejsze co przynosi poprawę mikrokrążenia i przemianie materii.

W ciągu ostatnich lat obserwujemy coraz większy postęp w nauce, widzimy jak wiele pracy jest poświęcone liposomom.  Liposomy maja także inne zastosowanie np. przeciwbakteryjne, ewentualnie przeciwwirusowe, lecz trochę rzadziej stosowane. Leki antywirusowe albo antybakteryjne są zamykane w liposomach i uwalniane po to, aby przez długotrwałe, zrównoważone uwalnianie, zmniejszyć toksyczność, wydłużając jednocześnie długość działania leku. Jest jeszcze zastosowanie kosmetyczne bądź farmaceutyczno-kosmetyczne. W tym przypadku traktuje się liposomy jako czynniki, które zwiększają wchłanialność substancji przez skórę czy naskórek. Stąd widzimy jak bardzo liposomy są często wykorzystywane w różnych technikach. Powstają coraz bardziej zaawansowane systemy transportu, dostarczania substancji do komórek skóry, tkanek, a nawet miejsc zapalnych. Jest to bardzo ważne ze względu na swój cel, liposomy jak ich wykorzystanie w transporcie różnych substancji do organizmu niesie ze sobą możliwość pokonania nowotworów jak i w kosmetyce znalezienia kremów, które będą działały coraz efektywniej na nasze ciało.

Źródła:

http://www.innovia.pl/artykuly/pokaz/chemia_kosmetyczna__liposomy___8211__otrzymywanie__wlasnosci__transport_i_uwalnianie_aktywnych_substancji.htm

http://pl.wikipedia.org/wiki/Liposom

http://www.biotechnolog.pl/slownik-111.htm

http://www.biotechnologia.pl/biotechnologia-portal/info/biotechnologia/21_aktualnosci/258057,liposomy_jako_alternatywne_nosniki_lekow__rozmowa_z_dr_jerzym_gubernatorem__naukowcem_uniwersytetu_wrocawskiego.html

http://www.centrumkosmetologii.com.pl/liposomy.html

 

Praca konkursowa nadesłana przez Magdalenę Siwek

KOMENTARZE
news

<Grudzień 2018>

pnwtśrczptsbnd
26
27
28
30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Łańcuch dostaw zgodny z GMP i GDP
2018-12-12 do 2018-12-12
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
2
3
4
5
6
Newsletter