Применение нанотехнологий в медицине предлагает несколько интересных возможностей. Некоторые методы находятся только в области воображения, в то время как другие находятся на различных стадиях тестирования или используются сегодня. Нанотехнологии в медицине требуют использования разрабатываемых в настоящее время наночастиц, а также долгосрочных исследований с использованием нанороботов для восстановления на клеточном уровне (иногда называемых наномедициной).
Использование нанотехнологий в области медицины может революционизировать способы обнаружения и лечения повреждений и болезней человеческого организма в будущем, и многие методы делают заметные успехи на пути к тому, чтобы стать реальностью. Нанотехнология считается революционным методом, потому что она может затронуть почти все сферы жизни общества.
В какой области медицины нанотехнологии могут помочь пациентам?
Нанотехнология включает в себя манипулирование свойствами и структурами в наномасштабе, часто с размерами, которые составляют лишь доли ширины человеческого волоса. Единственная область нанотехнологий, которая обещает принести огромную пользу обществу в будущем, — это медицина.
Нанотехнологии уже используются в качестве основы для новых, более эффективных систем доставки лекарств и находятся на ранней стадии разработки в качестве основы для исследований в области регенерации нервов. Кроме того, в эту область наномедицины делаются инвестиции, что может привести к прорывам в обнаружении, диагностике и лечении различных форм рака.
Развитие нанотехнологической медицины в ближайшие годы будет иметь множество применений и потенциально может спасти много жизней. Нанотехнологии уже переходят от использования в пассивных структурах к активным структурам посредством более целенаправленной лекарственной терапии.
Было показано, что эти новые лекарственные терапии имеют меньше побочных эффектов и более эффективны, чем традиционные методы лечения. В будущем нанотехнологии также помогут создать молекулярные системы, которые могут иметь поразительное сходство с живыми системами.
Эти молекулярные структуры могут стать основой для регенерации или замены частей тела, утраченных в настоящее время в результате инфекции, несчастного случая или болезни. Эти прогнозы на будущее важны не только для поощрения исследований и разработок в области нанотехнологий, но и для определения мер наблюдения.
Нанотехнологии в медицине: доставка лекарств
Одним из разрабатываемых в настоящее время приложений нанотехнологий в медицине является использование наночастиц для доставки лекарств, тепла, света или других веществ к определенным типам клеток (например, к раковым клеткам).
Частицы сконструированы таким образом, что притягиваются к больным клеткам, что позволяет проводить прямое лечение этих клеток. Этот метод уменьшает повреждение здоровых клеток в организме и позволяет выявить заболевание раньше.
Например, в настоящее время разрабатываются наночастицы, которые доставляют химиотерапевтические препараты непосредственно к раковым клеткам. Идет подготовка к адресной доставке химиотерапевтических препаратов и ожидается окончательное одобрение их применения у онкологических больных. Некоторые компании начинают публиковать предварительные результаты клинических испытаний химиотерапевтического препарата.
Исследователи в Соединенных Штатах продемонстрировали метод адресной доставки лекарств на мышах с использованием наночастиц кремния, которые разрушаются внутри опухоли, высвобождая полимеры, которые образуют наночастицы, содержащие лекарство, которое нужно доставить. Эта полимерная наночастица растворяется внутри опухолевой клетки, доставляя туда лекарство.
Другая группа ученых показала, что наночастицы желатина могут использоваться для доставки лекарств в поврежденные ткани головного мозга более эффективно, чем стандартные методы. Это было продемонстрировано в лаборатории, и ученые надеются, что этот метод приведет к более эффективной доставке лекарств в поврежденный мозг.
Также есть шанс победить вирусы. Наночастица не разрушает вирусную частицу, но обеспечивает фермент, предотвращающий образование вирусных частиц в кровотоке пациентов. Эффективность этого метода была продемонстрирована в лабораторных испытаниях.
Диагностика в наномедицине
За последние несколько десятилетий визуализация стала ключевым инструментом диагностики заболеваний. Достижения в области магнитно-резонансной томографии и компьютерной томографии замечательны, но нанотехнологии обещают тонкие и чрезвычайно точные диагностические инструменты in vitro и in vivo, недоступные для современного современного оборудования.
Как и при любом прогрессе в диагностике, главная цель состоит в том, чтобы позволить врачам как можно быстрее идентифицировать заболевание. Нанотехнологии должны сделать диагностику возможной на клеточном и даже субклеточном уровне.
В последние годы ученые обнаружили, что эти нанокристаллы могут позволить исследователям изучать клеточные процессы на уровне одной молекулы. Это может значительно улучшить диагностику и лечение рака. Флуоресцентные полупроводниковые квантовые точки оказались чрезвычайно полезными для медицинских приложений, таких как клеточная визуализация с высоким разрешением.