Nanotehnologija u medicini

Nanomedicina


Nanomedicina je grana medicine koja se zasniva na medicinskoj primeni nanotehnologija, kroz primenu nanomaterijala, nanoelektronskih biosenzora i molekulske nanotehnologije. Poseban deo nanomedicine predstavlja nanomedicina usmerena na inženjerstvo tkiva, koja će omogućiti reparaciju i potpunu zamenu oštećenih tkiva novim tkivima. Time će biti otvoren put sanacije obolelih organa, koji neće zahtevati donatore i koji će imunološki biti u bliskoj vezi sa tkivom pacijenata kod kojih se vrši zamena oštećenih tkiva i organa. Jedna od delatnosti, za koju se očekuje da će biti posebno atraktivna u decenijama koje dolaze, biće repariranje obolelih tkiva i organa i uzgajanje tkiva pogodnih za njihovu reparaciju. Govori se o tzv. fabrikama tkiva i organa, kao o jednoj potpuno novoj grani delatnosti. U fitofarmaciji to će biti proizvodnja i ekstrakcija humanih biopolimera iz biljaka nastalih ukrštanjem DNK biljaka i čoveka. Takav korak će imati izuzetan značaj u približavanju medicine jednom potpuno novom konceptu koji je umesto na hemiji, zasnovan ne celovitom prilagođavanju prirodnih resursa čoveku. U nekoj sasvim naprednoj fazi razvoja nanomedicine očekuje se da će čovek ovladati postupcima samoorganizacije vrlo složenih funkcionalnih uređaja, koji će sledeći logiku bioloških mašina u ljudskom telu biti u stanju (slično enzimima, koji umeju da prepoznaju različite ćelijske receptore), umeti da dijagnostifikuju promene na ćelijama, da se samoorganizuju i samorepliciraju do nivoa koji će obezbediti funkcionalno izvršenje različitih složenih zadataka, vezanih za reparaciju zidova ćelija, a potom i celih organa, kojima te ćelije pripadaju. Zbog svega navedenog, nanomedicinska istraživanja u svetu u tehnološki najnaprednijim zemlajma – imaju apsolutni prioritet u strategijama razvoja i strategijama istraživanja na nacionalnom nivou. U SAD ona su kontrolisana od strane Nacionalnog instituta za zdravlje, EU ima svoje nadnacionalno telo za Istraživanje i razvoj Mikro i Nanotehnologija, Rusija već niz godina intenzivno razvija naučnu bazu za široku primenu nanotehnologije u različitim sferama, a naročito u sferi očuvanja zdravlja, kosmičkih istraživanja i najnaprednijih vojnih programa. Sve veći značaj ove grane medicine pokazuje nagli porast broja centara za nanomedinska istraživanja (u 2005-oj u celom svetu bilo ih je samo 5, da bi do polovine 2006. godine, osnovalo se još dodatnih 130 centara). Danas, broj takvih centara lociranih u raznim tehnološki razvijenim delovima sveta broji se na hiljade.

Nano-cevčice u lečenju raka pluća


Američki naučnici sa Stanford Univerziteta su uz pomoć nanotehnologije razvili novi tretman protiv raka pluća koji ne oštećuje zdravo tkivo. Tretman se sastoji od umetanja sintetičkih nano-cevčica u ćelije raka i njihovog zagrevanja uz pomoć lasera.

Te nanocevčice imaju polovinu prečnika molekule DNK te ih u prosečnu ćeliju može stati nekoliko hiljada. Nakon što se cevčice proizvedene od ugljenika izlože laserskom svetlu bliskom infracrvenom delu spektra u roku od 2 minute dolazi do njihovog zagrevanja na 70 stepeni C i do smrti kancerogenih ćelija u kojima se nalaze. Naučnici dodaju kako je pričvršćivanjem antitela za nanocevčice moguće precizno naciljati tačno određeni tip ćelija kancera. Standardna hemoterapija uzrokuje smrt i ćelija tumora i zdravih ćelija.

Nano-čestice u lečenju raka pluća
Kanadski naučnici sa Univerziteta Alberta razvili su nanočestice koje su u laboratorijskim uslovima uspešno uništavale ćelije raka pluća. Iako tek predstoje istraživanja na životinjama, čestice bi se u ljudski organizam mogle uvesti uz pomoć inhalatora sličnog onom kakav koriste astmatičari. Za rak pluća je karakterističan nekontrolisani rast abnormalnih ćelija u jednom ili oba plućna krila. Inhaliranje nano čestica moglo bi funkcionisati bolje od tradicionalnih načina lečenja, zbog toga što te čestice napadaju samo ćelije raka i ne utiču na zdravo tkivo. Slično lekovima koje koriste astmatičari novi lek je u obliku praha, ali za razliku od njih, on se razlaže u nanočestice kad dođe do kontakta. Naučnici očekuju da bi se ovaj način upotrebe lekova mogao primeniti i u lečenju drugih bolesti.

Zanimljivosti iz Nanomedicine
Veštački mišići koji pokreću nanobotove kroz telo.
Nanotehnologija je već ostavila značajan pečat na svet medicinske nauke. Međutim, novine su u domenu naučne fantastike. Naučnici sa univerziteta British Columbia trenutno rade na nanobotovima koji će dijagnostikovati bolest i lečiti je iznutra. Da bi to omogućili morali su da naprave veoma fleksibilne veštačke mišiće, dovoljno jake da rotiraju objekte hiljadu puta teže od njih samih. Mišić će biti ubacivan u nanobotove kao veštački bič ili rep koji će se rotirati i pokretati ih.

NanotehnologijaNano tehnologija
Nedavno su se u prodaji našli nano-flasteri, koji ubrzavaju proces zarastanja.

Nanoigle

Naučnici sa Norveškog univerziteta nauke i tehnologije u Trondhajmu uspeli su da naprave – nanoigle koje omogućavaju da se lekovi daju direktno u ćelije, kada ćelijske membrane ne propuštaju lekovite supstance. Profesor Pavel Sikorskii koji predvodi tim naučnika, objašnjava da će nanoigle znatno olakšati istraživanja i razvoj novih lekova i da njihova primena u medicini pruža velike mogućnosti.

Nanopreliv za zarastanje rana
Istraživački tim koji predvodi p ofesor Poll T.Haemond sa poznatog Institiuta za tehnologiju u Masačusetsu (MIT) napravio je – nanopreliv – za hanzaplaste, gaze i zavoje koji može da pokreće RNK baš na mestima na kojima je to potrebno. Ovaj tim istraživača razvio je specifičan mali interferentni RNK (siRNK) koji je u stanju da isključi specifične gene u ćelijama vezujući se za druge RNK molekule sa kodovima tih gena. Na taj način siRNK nišani gene koje su potrebni za regeneraciju povređenog tkiva i pokreće ih – čime se ubrzava proces zarastanja rana.

Ceo tekst je na sajtu Nanoklinike Brant