Nanotechnologia – jaki ma wpływ na medycynę?

Zastosowanie nanotechnologii w medycynie oferuje kilka ciekawych możliwości. Niektóre techniki są jedynie w sferze wyobraźni, podczas gdy inne są na różnych etapach testowania lub są używane w dzisiejszych czasach. Nanotechnologia w medycynie wymaga zastosowania nanocząstek obecnie rozwijanych, a także badań dalekiego zasięgu, w których wykorzystuje się nano roboty do naprawy na poziomie komórkowym (czasami określane, jako nanomedycyna).

Wykorzystanie nanotechnologii w dziedzinie medycyny może zrewolucjonizować sposób wykrywania i leczenia uszkodzeń ciała ludzkiego i chorób w przyszłości, a wiele technik dokonuje niezwykłych postępów w kierunku stawania się realiami. Nanotechnologia uznawana jest za rewolucyjną metodę, ponieważ może oddziaływać na niemal każdy obszar społeczeństwa.

W jakim obszarze medycyny nanotechnologia może pomóc chorym

Nanotechnologia obejmuje manipulowanie właściwościami i strukturami w nanoskali, często obejmującymi wymiary, które są zaledwie drobnymi frakcjami o szerokości ludzkiego włosa. Jedyny obszar nanotechnologii, który ma obietnicę zapewnienia ogromnych korzyści dla społeczeństwa w przyszłości, znajduje się w sferze medycyny.

Nanotechnologia jest już wykorzystywana, jako podstawa nowych, bardziej skutecznych systemów dostarczania leków i jest w fazie rozwoju wczesnego etapu, jako rusztowanie w badaniach nad regeneracją nerwu. Ponadto czynione są inwestycje w tej dziedzinie nanomedycyny mogącej prowadzić do przełomów w zakresie wykrywania, diagnozowania i leczenia różnych form raka.

Rozwój medycyny nanotechnologicznej w nadchodzących latach będzie miał wiele zastosowań i mógłby potencjalnie uratować wiele osób. Nanotechnologia już przemieszcza się z wykorzystania w strukturach biernych do struktur czynnych, poprzez bardziej ukierunkowane terapie lekarstwem.

Te nowe terapie lekarstw okazały się powodować mniejsze działania niepożądane i być skuteczniejsze niż tradycyjne terapie. W przyszłości nanotechnologia pomoże również w tworzeniu systemów molekularnych, które mogą być uderzająco podobne do żyjących systemów. 

Te struktury molekularne mogłyby stanowić podstawę do regeneracji lub wymiany części ciała, które są obecnie tracone przez infekcję, wypadek lub chorobę. Te przewidywania na przyszłość mają duże znaczenie nie tylko w zachęcaniu do badań i rozwoju nanotechnologii, ale także do określania środków nadzoru.

Nanotechnologia w aplikacji medycznej: dostarczanie leków

Jednym z zastosowań nanotechnologii w medycynie rozwijanej obecnie jest stosowanie nanocząstek do dostarczania leków, ciepła, światła lub innych substancji do określonych typów komórek (takich jak komórki nowotworowe).

Cząstki są tak skonstruowane, że są przyciągane do komórek chorych, co pozwala na bezpośrednie leczenie tych komórek. Ta technika redukuje uszkodzenia zdrowych komórek w organizmie i pozwala na wcześniejsze wykrycie choroby.

Na przykład nanocząstki nanoszące leki stosowane w chemioterapii bezpośrednio do komórek nowotworowych są w trakcie opracowywania. Trwają przygotowania do docelowego dostarczania leków chemioterapeutycznych i ostateczne zatwierdzenie ich stosowania u pacjentów z rakiem jest w toku. Niektóre firmy rozpoczynają publikowanie swoich wstępnych wyników badań klinicznych nad lekiem chemioterapeutycznego.

Naukowcy ze Stanów Zjednoczonych wykazali ukierunkowaną metodę dostarczania leków u myszy, stosując nanocząsteczki krzemowe, które rozkładają się wewnątrz guza, uwalniając polimery, które tworzą nanocząsteczkę zawierającą lek, który ma być dostarczony. Ta nanocząsteczka polimeru rozpuszcza się wewnątrz komórki nowotworowej, dostarczając lek do komórki nowotworowej.

Inny zespół naukowców wykazał, że nanocząstki żelatyny mogą być użyte w celu dostarczenia leków do uszkodzonej tkanki mózgowej bardziej skutecznie niż standardowe metody. Wykazano to w laboratorium, naukowcy mają nadzieję, że ta metoda doprowadzi do skuteczniejszego dostarczania leków do uszkodzonego mózgu.

Istnieje również szansa na pokonanie wirusów. Nanocząsteczka nie niszczy cząsteczki wirusa, ale dostarcza enzym, który zapobiega powstawaniu cząsteczek wirusa w krwiobiegu pacjentów. Skuteczność tej techniki wykazano w badaniach laboratoryjnych.

Diagnostyka w nanomedycynie

W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat obrazowanie stało się kluczowym narzędziem diagnozowania choroby. Postępy w postaci rezonansu magnetycznego i tomografii komputerowej są niezwykłe, ale nanotechnologia obiecuje delikatne i niezwykle precyzyjne narzędzia diagnostyki in vitro i in vivo, które wykraczają poza zasięg dzisiejszego, najnowocześniejszego sprzętu.

Podobnie jak w przypadku każdego zaawansowania w diagnostyce, głównym celem jest umożliwienie lekarzom jak najszybszej zidentyfikować chorobę. Nanotechnologia powinna sprawić, że diagnoza jest możliwa na poziomie komórkowym, a nawet subkomórkowym.

W ostatnich latach naukowcy odkryli, że te nanokryształy mogą umożliwiać badaczom badanie procesów komórkowych na poziomie pojedynczej cząsteczki. Może to znacząco poprawić diagnozę i leczenie nowotworów. Fluorescencyjne półprzewodnikowe kropki kwantowe okazują się niezwykle korzystne dla zastosowań medycznych, takich jak obrazowanie komórkowe o wysokiej rozdzielczości.