Framtidens vård

Nanoteknik I Medicinska Tillämpningar

På 1980-talet kom nanoteknik ut. Detta är en vetenskap som studerar materiens interaktion, sammansättning, egenskaper och tillverkningsmetoder på nano skala (från atomer, molekyler till sub mikron skalor). Nano skalan täcker intervallet från protein, DNA till organeller, vilket ger livforskare en stadig ström av inspiration och ett brett utrymme för kreativitet. Effekten av nanoteknik på den medicinska och hälsoindustrin blir alltmer betydande och används i medicinska applikationer som läkemedelsleverans, biomaterial, bildbehandling och aktiva implantat.

En miljarddels meter

Nano är en måttenhet precis som meter, kilometer och decimeter är. En nanometer är en miljarddels meter. Nanometer, eller nm, används för att beskriva saker som är mindre än en mikrometer. I storleksordning ser skalan ut såhär: decimeter, centimeter, millimeter, mikrometer, nanometer, pikameter och femtometer.

Framtiden för nanoläkemedel

Alltmer forskning ägnas åt nano läkemedel och deras potentiella medicinska tillämpningar. Det kan röra sig om effektivare tillförsel och målstyrning av läkemedel eller individanpassad nano medicin där läkemedlet ges till patienter baserat på deras genetiska profil Samtidigt spelar nanoteknik också en nyckelroll i cancerbehandling, vaccinutveckling, HIV-behandling och diagnos och behandling av olika sjukdomar.

Riktad blockering av tumörblodkärl

Nano-robotar som kan gå igenom blodkärlen och automatiskt hitta mål.

Med fördelarna med exakt transport och fast punktemboli, är det effektivt för brösttumörer in situ, melanom, ovariell subkutan transplantationstumörer och primära lungtumörer. Alla typer av tumörer har goda terapeutiska effekter. Nyligen utvecklade teamet från National Nanoscience Center en Supramolekylär självmonterad DNA-nano robot. Resultatet publicerades i tidskriften Nature Biotechnology och fick följande kommentar: “Kinesiska forskare försöker använda medicinska nanorobots för att behandla tumörer och andra maligna sjukdomar. Denna nya nanorobot kommer att förändra människors traditionella koncept för läkemedelsleverans och ge en ny strategi för mer effektiv tumörbehandling.

Trombin i blodet är ett nyckelenzym i kroppens koagulationssystem, vilket kan inducera tromber snabbt och effektivt. Bildning. Om Trombin laddas i nanomaskinen som ett specifikt “last”, riktat för transport och släpps exakt till tumörblodkärlen, vilket inducerar blodkoagulation för att producera blodpropp, är det möjligt att effektivt hämma tumörtillväxt och metastas genom att embolisera tumörblodkärlen. ” Huvudutvecklaren av roboten och forskaren Nie Guangjun från National Nanoscience Center introducerade att teamet använde DNA-origami för att bygga en intelligent molekylär maskin. Genom självmontering lindades “last” -trombinet i den inre håligheten på den molekylära maskinen och den molekylära maskinen laddades i båda ändar. Det finns “radar” nukleinsyra aptamerer (En aptamer består av antingen enkelsträngat DNA eller RNA. Dessa molekyler kan binda specifikt till redan utvalda mål, inklusive proteiner och peptider med hög affinitet och specificitet. Till skillnad från antikroppar uppvisar vissa aptamerer stereoselektivitet.) . När DNA-nanoroboten når tumörblodkärlet känner igen “låset” på nanomaskinen de specifika markörerna och ändrar dess struktur, vilket gör att “låset” ändras från ett stängt tillstånd till ett öppet tillstånd. Hela nanomaskinen ändras från en rörformad struktur till en plan struktur. “Last” placeras på en bestämd plats.

Eftersom nanoroboten har en utmärkt igenkännings- och responsfunktion, aktiverar den bara trombin när tumör vaskulära markörer är närvarande, så det är mycket bättre än fysisk interventionell terapi när det gäller effektivitet och säkerhet.” Nie Guangjun sa att denna DNA-nanorobot fungerar som En intelligent läkemedelsleveransplattform för kombinerad och effektiv leverans av flera läkemedel förväntas uppnå effektiv inkapsling och intelligent leverans av traditionellt svåra ämnen, såsom toxiner och ormgiftproteiner, och främja utvecklingen av nya antitumörläkemedel. Nanoteknik gör det möjligt för läkemedel att bryta igenom kemiska, anatomiska och fysiologiska barriärer, nå sjuka vävnader, öka mängden läkemedel som ackumuleras i lesionerna och minska skador på friska vävnader. Det har betydande fördelar jämfört med traditionella läkemedel.

Tillämpningen av nanoteknik i medicintekniska produkter och medicinsk bildbehandling har också varit höga förväntningar. I medicinsk avbildning, jämfört med traditionella fluorescerande färgämnen, har nano material längre livslängd, optisk prestanda anpassar sig till ett brett spektrum av arbetsvåglängder och design är bekvämare. Inom biomedicin förväntas nanopore sekvensering teknik.  avsevärt minska kostnaden för gensekvensering och öka sekvenseringshastigheten.

Nano medicin och toxikologi bör vara lika uppmärksamma.

“Precis som framsidan och baksidan av ett mynt kan nanopartiklar lätt korsa biologiska barriärer, adsorbera blodproteiner, komma in i celler och enkelt framkalla kronisk inflammation i celler. Därför är nanomedicin och nanotoxikologi två viktiga studier. Riktning. “Zhao Yuliang, en akademiker vid den kinesiska vetenskapsakademin och forskare vid National Center for Nanoscience, påpekade att forskning inom dessa två områden måste gå hand i hand.

Experter påpekade att det är nödvändigt att göra noggranna bedömningar inom den etiska ramen, eftersom nanopartiklar lätt kan komma in i det mänskliga systemet genom lungorna eller huden, särskilt hälsorisken för nanopartiklar som släpps ut i luften är för närvarande det största problemet. Vissa data visar att människor har funnit att metallföroreningar i kolnanorör och dieselnanopartiklar har negativa hälsoeffekter. Arbetare som utsätts för nanoföroreningar i produktionsverksamheten har en högre hälsorisk. Dessutom kan den höga aktiviteten och den lilla storleken på nanopartiklar, industriella utsläpp som genereras under tillverkningsprocessen av nanomaterial och återvinning av nanoprodukter efter användning medföra miljörisker.

Som svar på etiska, juridiska och sociala frågor har USA infört en nationell nanoteknikplan och organiserat flera arbetsgrupper. EU har också samarbetat med Förenta staterna för att upprätta en plattform för beslutsfattande. Kina har investerat medel för att studera nano säkerhets frågor sedan 2001, och cirka 7% av sin forskningsbudget ägnas åt miljö-, hälso- och säkerhetsforskning.