A nanoanyagokon alapuló vektorok vagy az anyagok célzott szállítására szolgáló nanotartályok ( angolul nanomaterial-based vectors ) olyan nanoméretű eszközök, amelyek biológiailag aktív anyagok célzott eljuttatását szolgálják a sejtekbe [1] .
A biológiában és az orvostudományban a „vektor” kifejezés hordozóra utal. A génsebészetben a plazmid DNS vagy a vírus DNS és RNS vektorként szolgál a bennük klónozott gének célsejtekbe történő átviteléhez. A farmakológiában a vektor a gyógyszerek célzott szállítására szolgáló eszköz vagy molekula. A vektor fő feladata, hogy biztosítsa a szervezet célsejtjeinek biológiailag aktív vegyületekkel (gyógyszerek, toxinok, fehérjék , oligonukleotidok, gének stb.) való ellátását, beleértve a szükséges intracelluláris kompartmentet ( mag , citoplazma , organellák ), a kóros elváltozás fókuszába, egyidejűleg megakadályozva ezen anyagok inaktiválódását és biológiai aktivitásának megnyilvánulását, mielőtt egy adott területen felhalmozódnának [1] .
Általában a vektor tartalmaz egy nanotartályt, amelybe terápiás anyagokat csomagolnak, és egy célzott szállítórendszert, amely a nanotartály külső felületén helyezkedik el. Bizonyos esetekben (nanokonjugátumok, „kétarcú” részecskék , nanoszómák, multifunkcionális nanorészecskék az orvostudományban) ezt a célzott bejuttatási rendszert (különösen a biofarmakológiában a molekuláris tervezésben) vektornak is nevezik. Vektorok létrehozására szolgáló nanoanyagként biokompatibilis lineáris polimerekből ( polietilénglikol , politejsav stb.) és elágazó polimerekből ( dendrimerek ) származó nanorészecskéket, liposzómákat , valamint szaporodási képességgel nem rendelkező vírusrészecskéket használnak. Jelenleg tanulmányozzák a fullerének , nanocsövek [2] és más nem biológiai nanoobjektumok felhasználásának lehetőségét, amelyeket úgy módosítottak, hogy ezeket a célokat biokompatibilissé tegyék. Az ilyen módosítások egyik lehetősége a PEGiláció, azaz a nanorészecskék bevonása polietilénglikol (PEG) héjjal. A nanokonténerek kezelése érdekében azokat olyan molekulákkal módosítják, amelyek felismerik a célsejtek felszíni receptorait, például ezekre a receptorokra irányuló antitestekkel , folsavmolekulákkal stb. [1]
Javasolják a nanokonténerek nélküli vektor gyógyszerbejuttató rendszereket, amelyekben a célmolekula közvetlenül kapcsolódik a gyógyszeranyaghoz. A géntechnológiai technológiák segítségével tehát létrejött egy hibrid molekula, amely a sejtfelszínen lévő ferritinreceptor elleni antitestből és az avidin biotinkötő fehérjéből áll . A szállított anyagok kémiailag biotiniláltak (biotinnal módosítottak), erősen kötődnek az avidinhez. Ezután az ilyen komplexek az agyi kapillárisok endotéliumán keresztül aktív transzporttal jutnak el a sejtekhez, különösen a központi idegrendszer sejtjeihez [1] .
Egyes szervekben (máj, tüdő, lép) specifikus címzés nélkül is lehetséges a gyógyszeres nanokonténerek fokozott felhalmozódása. Ez e szervek természetes gátműködésének köszönhető. Felhalmozódás történik olyan daganatokban is, amelyeket nagy áteresztőképességű mikroerek látnak el vérrel, aminek következtében a vérből még a nagy molekulák és részecskék is könnyen bejutnak a sejtközi térbe. A daganatban és az egészséges szövetekben azonban a terápiás szerek felhalmozódásának mértékében a különbség gyakran csekély, ezért a legtöbb esetben nagyon specifikus célzott molekulák kifejlesztésére vagy más célzási módszerekre van szükség ahhoz, hogy a vektorok nagy pontosságú "varázsgolyókká" legyenek. [1] .