Zahvaljujući medicinska nanotehnologija minimalne strukture se mogu proučavati, otkrijte koje su prednosti koje ova vrhunska tehnologija donosi.
medicinska nanotehnologija
La medicinska nanotehnologija radi se o tehnologiji koja je razvijena na specifičan način koja je uspjela da radi sa materijalima, lijekovima i strukturama koje se mjere u nanometrima, a to su jedinica dužine koja je ekvivalentna milijardnom dijelu metra.
Ova evolucija tehnologije uspjela je stvoriti potpuno radikalan napredak u tradicionalnoj medicini. Medicinska nanotehnologija je postigla stvaranje i potpuno funkcioniranje vještačkih organa, poštujući prirodu i kretanje svakog od njih, uz nevjerovatno pozitivno prihvaćanje tijela pacijenata.
Ova vrsta tehnološke inovacije učinila je da stručnjaci iz ove oblasti upravljaju strukturama koje su na nano skali kao što su ćelije, virusi, DNK, između ostalog. Kako bi se mogla postići rekonfiguracija svakog od njih za rješavanje problema kod pacijenata.
Evolucija medicinske nanotehnologije učinila je polje širenja u kojem se ona razvijala sve širim zbog visokog nivoa osnaživanja koji se može dobiti dobrim razvojem područja.
Međutim, potrebno je imati infrastrukturu i tehnološki napredak da bi evolucija ove branše bila uspješna. Ispravno upravljanje ovim medicinskim razvojem na potpun način postiže da su opskrba lijekovima, terapija poznata kao gen i dijagnoze bliže savršenstvu.
Ova vrsta evolucije unutar medicine učinila je molekularnu nanotehnologiju održivom danas. Upotpuniti njegovu primjenu u životu ljudskih bića, poboljšati kvalitet života svakoga od onih kojima je ova vrsta njege potrebna.
Potrebno je shvatiti da je medicinska nanotehnologija uspjela dizajnirati i postići interakciju tijela sa protezama koje se postavljaju. Poslednjih decenija postignuta je razrada kostiju, hrskavice i veštačke kože, koje zahvaljujući naprednoj tehnologiji nisu odbačene od strane organizma i savršeno ispunjavaju svoju funkciju.
Ukoliko želite da saznate više o tome šta je tehnologija i kako je uspela da promeni svaki naš aspekt života, pozivamo vas da uđete na sledeći link Vrste tehnologije
Materijali primijenjeni u medicinskoj nanotehnologiji
Kada govorimo o medicinskoj nanotehnologiji, moramo shvatiti da su iz očiglednih razloga materijali korišteni u ovim napretcima potpuno novi.
Ova tehnologija koristi različite i raznolike inženjerske materijale koji omogućavaju da interakcija između medicinske nanotehnologije i tijela pacijenta bude potpuno organska i ne toliko invazivna.
Trenutno postoje stotine proizvoda sa ovom vrstom tehnologije, što omogućava da se njena upotreba razlikuje i aplaudira u bilo kojoj oblasti medicine. Danas se koristi u liječenju karcinoma, kardioloških, imunoloških, upalnih tegoba, hepatitisa, čak se koristi i kod degenerativnih bolesti i njegovo područje se sve više širi.
Među materijalima koji se koriste u medicinskoj nanotehnologiji imamo
Liposomi
Na prvom mjestu nalazimo medicinski nanotehnološki materijal koji se zove liposomi. Liposomi su nanočestice koje su razvijene da se koriste u različitim poljima medicine.
Ove nanočestice se sastoje od dvije komponente. Prva je njegova jezgra, koja ima vodenastu teksturu koja je prekrivena membranom koja izoluje različite agense koji se mogu razgraditi kontaktom s drugom tvari. Ova membrana je fosfolipidni specijalizirani materijal za oblaganje ovih elemenata.
Važno je napomenuti da su se liposomi mogli razviti u kontroliranim okruženjima, što je omogućilo poboljšanje ovih nanočestica. S druge strane, liposomi koji sadrže doksorubicin u svojim vodenim jezgrama uspjeli su biti odobreni od strane FDA (Food and Food Administration) za upotrebu u liječenju raka, posebno raka jajnika i mijeloma.
S druge strane, ova medicinska nanotehnologija je postigla da liposomi koji se odlikuju magnetnošću razvijaju veliku stabilnost, što omogućava transport različitih lijekova do mozga na efikasan i brz način.
micele
Ova medicinska nanotehnologija je vrlo slična liposomima, oba dolaze iz i razvijaju se u zatvorenim i kontroliranim okruženjima. To omogućava da naboji unutar njih ostanu u potpuno zaštićenom stanju bez izlaganja fiziološkim okruženjima koja dovode do degradacije tehnologije koja bi uzrokovala kvar ove nanočestice.
Važno je napomenuti da ova medicinska nanotehnologija ima sferni oblik koji se sastoji od jezgra i njegovog poklopca. Prvo jedinjenje je hidrofobno, dok se drugo fokusira na hidrofilno, što omogućava micelama da pravilno transportuju micele i uz lak pristup specifičnim i teško dostupnim mjestima kao što je ljudski mozak.
Nanocijevi
Ovaj medicinski nanotehnološki materijal predstavljen je 1991. Ove strukture se sastoje od listova grafena, koji su poznati i kao karbonski listovi, koji su umotani u cilindrični oblik na željenu dužinu.
Ova medicinska nanotehnologija može se naći u jednom ili više slojeva ovisno o dizajnu i potrebama pacijenta. Na isti način, prečnik i njegova dužina mogu varirati do skoro jednog milimetra.
Među najistaknutijim prednostima nanocijevi je visoka fleksibilnost, elastičnost i otpornost koju posjeduju, u kombinaciji s niskom toksičnošću koju stvaraju u ljudskom tijelu, savršene su za poluprovodljivost i supravodljivost koje su potrebne u ovim medicinskim slučajevima.
Zlatne nanočestice
Ova vrsta medicinske nanotehnologije sastoji se od klastera ili nakupine atoma zlata koji se pripremaju ili odvajaju od rezultata redukcije soli zlata.
Ova vrsta tehnologije je korištena u različitim kolorimetrijskim testovima da smo zahvaljujući agregaciji ovih nanočestica bili u mogućnosti razumjeti, razviti i usavršiti različite biomolekularne matrice.
Kvantne tačke
Konačno imamo medicinsku nanotehnologiju predstavljenu ili identifikovanu kao kvantne tačke. Ovi novi tehnološki sistemi se uglavnom fokusiraju na nanokristale koji su savršeni poluprovodnici koji će, u kontaktu sa svjetlom i ovisno o njihovoj veličini, emitovati različite boje.
Ove kvantne tačke nam omogućavaju, zahvaljujući spektru ekscitacije koji imaju, da izvršimo podesivu emisiju u dugim vremenima kako bismo konjugirali proteine koji su potrebni u provodniku ovih kvantnih tačaka.
S druge strane, ove kvantne tačke su savršene kao sonde i nano vektori koji imaju sposobnost da induciraju ćelije i različite molekule da dostignu cilj pacijenta.
Medicinska nanotehnologija i njen transport
Važno je razumjeti koliko je ova medicinska nanotehnologija krhka i delikatna, zahvaljujući činjenici da se sastoji od različitih tipova struktura koje jedinstvenim dizajnom mogu postići terapijske promjene u okviru različitih medicinskih tretmana.
Rekreacija ovih ćelijskih struktura je vrlo specifična jer koristi različite kombinacije koje omogućavaju direktnu interakciju neurona i drugih ćelija zahvaljujući jezgrima koje su u njima pohranjene.
Kada govorimo o nanočesticama, iako to može izgledati nevjerovatno, mislimo na naprednu tehnologiju koja je uspjela proći kroz razne citoplazmatske i nuklearne obloge kako bi reaktivirala stanice koje su zahvaćene nekim poremećajem indukcijom materijala koji bi mogao biti kemijski, genetski ili biološki.
Nanotehnologija je toliko napredovala da ima sposobnost da prepozna funkcije čestica koje restrukturiramo i uspeva da ih uključi u ovu ćeliju.
Među prednostima koje su razvijene kroz transport ove medicinske nanotehnologije je i kontrola farmakokinetike, koja nam pomaže u sinkronizaciji veličine i svojstava koja se ističu na površini i kako se postiže savršen balans između otpornosti tijela i tkiva koje izgraditi ovu medicinsku nanotehnologiju.
S druge strane, to nam omogućava da odvojimo farmakokinetiku od biodistribucije, koja se mora kontrolirati prema vrsti terapije koja se može koristiti. To se može postići zahvaljujući zatvaranju aktivnih molekula pomoću lijekova, što omogućava njihovo otvaranje na određenim mjestima.
Ova medicinska nanotehnologija je uspjela povećati nosivost molekula lijekova koji se transportuju do stanica koje su u procesu regeneracije. To omogućava različite intervencije i tretmane koji se mogu provoditi zahvaljujući distribuciji lijekova putem nanočestica.
Medicinska nanotehnologija i kontrolirano oslobađanje
Jedna od avangardnih ideja koje je imala medicinska nanotehnologija je mogućnost da se postigne kontrolirana distribucija različitih lijekova ili lijekova. Prvobitna ideja se fokusira na to da se pomoću nanostruktura područje koje treba regenerisati može prepoznati i efikasno transportovati i na taj način, uz pomoć stimulusa, osloboditi odgovarajući teret lijeka.
Da bi se to postiglo, lijekovi moraju biti savršeno inkapsulirani, kako bi se minimizirali nuspojave koje lijekovi mogu izazvati dok se prenose na zahvaćeno područje.
Kada nanostruktura dosegne područje, lijek se mora osloboditi tačno izračunatom brzinom da bi djelovao. Da bi se postiglo ovo tačno merenje, temperatura i PH područja koje se regeneriše moraju se uzeti u obzir kako bi se precizno kontrolisala degradacija i efekat koji ona može imati na telo.
Kako biste bolje razumjeli kontrolirano oslobađanje lijekova ili lijekova, ostavljamo vam sljedeći video
Medicinska nanotehnologija i rak
Jedan od najznačajnijih napretka koji medicinska nanotehnologija želi postići je fokusiran na korištenje ovih nanočestica za transport lijekova ili lijekova koji se koriste magnetski kako bi došli do područja od interesa.
Ukoliko se ova tehnologija ostvari, lijekovi protiv karcinoma bi se mogli kombinirati s različitim ferofluidima koji bi pomoću magnetnih polja dospjeli do zahvaćenog područja, što bi omogućilo odvajanje kancerogenih čestica iz tkiva i specifično napadalo oštećene stanice.
Jedna od karakteristika koje tumori predstavljaju je da su čvrsti, što omogućava medicinskoj nanotehnologiji da inteligentno napadne samo tumor.
To je zato što je tehnološki napredak omogućio nanočesticama da identifikuju i odvoje ćelije raka od zdravih područja. Postizanjem ovoga postoje dvije vrste selektivne akumulacije tumora, a to su:
pasivna akumulacija
Kada govorimo o pasivnoj akumulaciji nanočestica, govorimo o efektu filtracije i zadržavanja struktura koje unosimo u tijelo. Ovo je poznato kao EPR efekat, što je skraćenica za Enhanced Permeability and Retention Effect.
Ovaj efekat nastaje zahvaljujući stvaranju novih krvnih sudova poznatih kao angiogeneza, što omogućava povećanu permeabilnost i limfnu drenažu tumora. Ovaj efekat može biti izazvan različitim faktorima kao što su lučenje bradkinina, azot oksida, peroksinitrita, između ostalih.
Kada tijelo doživi povećanje ovih faktora, povećava se propusnost tkiva ćelija raka, što omogućava tumoru da raste i preuzima više tijela. EPR efekat omogućava medicinskoj nanotehnologiji da uspostavi mesta napada koja stišću cirkulaciju krvnih sudova i kiseonika, što olakšava smrt tumora u zahvaćenim područjima.
Aktivna akumulacija
Ova vrsta terapije se posebno fokusira na internalizaciju nanočestica, što će omogućiti terapije na koncentrisan način u zahvaćenim ćelijama, zahvaljujući onome što znamo kao funkcionalizacija vodećih molekula.
Kada govorimo o molekulama vodičima, utvrđujemo njihov afinitet prema površinskim proteinima, što omogućava vezu sa stanicama raka koje će biti izložene procesima endocitoze kako bi se postiglo oslobađanje lijekova koji će napadati zahvaćene stanice.
Medicinska nanotehnologija i neurodegenerativne bolesti
Ljudsko tijelo je jednostavno savršeno, jedna od borbi s kojom se susrela medicinska nanotehnologija leži u uništavanju od strane ljudskog tijela stranih elemenata, posebno u dijelu gdje se nalazi moždana materija.
Međutim, napredne tehnologije su otkrile da ako pacijent pati od neurodegenerativnih bolesti, tijelo može očitati nanostrukture koje sadrže proteine kao rješenje i spriječiti njihovo uništenje.
Tako je medicinska nanotehnologija pružila opciju oporavka prenoseći lijekove do neurona i stanica koje su u opasnosti od degradacije i inteligentno ih napadajući.
Jedna od prednosti ovih tehnologija je to što su biorazgradive, pa nakon što su ispunili funkciju, ne moramo da brinemo o konsultaciji da ih eliminišemo iz organizma jer se i same konzumiraju.
Medicinska nanotehnologija i regeneracija
Kada govorimo o regenerativnoj medicini, treba znati da je riječ o lijeku koji nastoji regenerirati ili obnoviti različite faktore ljudskog tijela kao što su ćelije, organi ili tkivo, s krajnjim ciljem obnavljanja ili vraćanja normalnog funkcionisanja područja. pitanje.
Zato se, kada regenerativna medicina radi sa medicinskom nanotehnologijom, očekuje astronomski napredak. Budući da materijal koji se koristi za nanostrukture sadrži fizička i hemijska svojstva koja omogućavaju regeneraciju zahvaćenog područja. Medicinska nanotehnologija je omogućila da sastav ovih struktura omogući dizajn i stvaranje ćelija u zahvaćenim tkivima.
Konstrukcija ovih nanomaterijala nastoji poboljšati kroz sučelje da se neuralne proteze savršeno nadopunjuju kako bi se postigla biokompatibilnost koja je potrebna tkivu da bi se postigla konstrukcija prevlake zahvaćenog područja.
Ova unija lijekova uspijeva obećati da su terapije regeneracije tkiva, organa ili ćelija efikasne zahvaljujući djelotvornoj pomoći in situ novog tkiva. Budući da medicinska nanotehnologija omogućava kontrolu pokretanja različitih procesa u kojima molekule mogu transportirati lijek, pa čak i matične stanice kako bi se postigao cilj regeneracije.
Nervna regeneracija
Zahvaljujući tehnološkom napretku koji se ističe u medicinskoj nanotehnologiji, regeneracija živaca je sada stvarnost. Cilj ovog lijeka je da inkapsulira različite ćelije i tkiva unutar nanostruktura tako da se mogu voditi do zahvaćenog područja i postići rast stanica.
Jedna od najistaknutijih prednosti medicinske nanotehnologije je stvaranje fleksibilnih, izdržljivih struktura potrebne dužine, koje su savršene za regeneraciju živaca. Zahvaljujući činjenici da se ove nove strukturne kreacije mogu napraviti da rade sa senzorima unutar zahvaćenih područja i postižu rast ćelija kroz kalupe koje nudi medicinska nanotehnologija.
Trenutno se različita medicinska ispitivanja fokusiraju na rekonstrukciju, popravku i regeneraciju različitih dijelova nervnog sistema, gdje se proučava i medicinska nanotehnologija kičmene moždine. Šta bi pomoglo osobama sa paralizom u različitim delovima tela.
regeneracija mozga
Ova vrsta medicine se posebno fokusira na postizanje savršenog okruženja za mozak koje omogućava promociju i regeneraciju moždanog tkiva. To se može postići zahvaljujući činjenici da nanomaterijali i strukture koje koristimo mogu postati platforme koje sprječavaju razgradnju i smrt mozga na ćelijskom nivou.
Kada govorimo o moždanoj smrti na ćelijskom nivou, razumijemo da mislimo na oštećenja uzrokovana infarktom mozga, superoksidima, oštećenjem u nesreći ili ozbiljnim problemima u kičmenoj moždini.
Ako je moguće razumjeti i uspostaviti u kontroliranom okruženju da nanomaterijali šalju u zahvaćena područja i ćelije lijekove ili lijekove neophodne za regeneraciju stanica u području mozga, možemo pronaći lijek za mnoge bolesti koje su usmjerene na područje mozga ljudsko telo.
Medicinska nanotehnologija u dijagnostici
Cilj uključivanja medicinske nanotehnologije u dijagnostiku fokusira se na tačnu identifikaciju bolesti, kao i na stanje ćelijskog ili molekularnog okruženja zahvaćenog područja.
Ako razgovaramo sa bilo kojim doktorom u bilo kojoj oblasti, oni će se složiti da rana dijagnoza bilo koje bolesti omogućava da kapacitet odgovora bude brži i efikasniji u okviru šeme izlječenja.
A uz medicinsku nanotehnologiju, ove brze dijagnoze mogu se postići uz vrlo visok nivo savršenstva. Zahvaljujući tome što bi omogućilo kompletno očitavanje zahvaćenog područja pomoću nano uređaja i kontrastnog sistema za postizanje tačne i vjerne dijagnoze.
Jedna od prednosti koja omogućava korištenje ove medicinske nanotehnologije je da možemo postići slike pomoću uređaja koji ne moraju koristiti fluorescentne ili radioaktivne markere. Zahvaljujući činjenici da u realnom vremenu detektuju osetljivost i stanje ćelija u oblasti od interesa.
Smatra se da se rad ove vrste tehnologije koristi u sistemima za očitavanje koji rade sa nuklearnom magnetnom rezonancom, kao što su tumori i rak koji se razvijaju.
Ostale primjene medicinske nanotehnologije
Kroz ovaj članak smo vidjeli kako ove nove tehnologije koje se i dalje razvijaju već mijenjaju medicinsko područje zahvaljujući svojoj djelotvornosti i preciznosti. I iako su mnoge aplikacije još u fazi proučavanja, ne može se poreći da bi, ako je moguće kontrolisati okruženje za izvršavanje formulacije nanostruktura i kompletan rad, one bile od velike pomoći u različitim granama medicine.
Još jedno od medicinskih polja koje se upušta u područje medicinske nanotehnologije je regeneracija i popravak mišićnog i koštanog tkiva. Ovo bi omogućilo ne samo regeneraciju ćelija kao što je gore objašnjeno, već i kompletni mišići, zahvaljujući savršenstvu medicinske nanotehnologije, mogu biti potpuno regenerisani. S druge strane, nalazimo popravku kosti koja bi bila od velike pomoći u vrijeme važnih ili manje upadljivih ozljeda kao što su frakture ili važne ruže unutar koštanog sistema bez obzira gdje se nalaze.
To bi bilo zbog činjenice da se nanostrukture mogu programirati da identifikuju pukotine u koštanom sistemu i da se poprave na dva načina. Prvi se fokusira na ubrizgavanje lijekova koji omogućavaju mnogo brži oporavak, dok se drugi razvija kako bi se postigla fuzija ovih nanostruktura unutar kosti kako bi se postiglo potpuno ujedinjenje kosti.
Iako je nauka da još uvijek nije bilo moguće postići tehnološki napredak upućuju na razvoj medicine. Na isti način se provode studije kako lijekovi ili lijekovi mogu ući u nanostrukture i poslati antiseptike, antibiotike, kemoterapije, radioterapije i mnoštvo lijekova da napadnu zahvaćeno područje bez potrebe da se cijelo tijelo izloži nuspojavama.
Jedan od razloga zašto su nanostrukture još uvijek u fazi proučavanja je taj što iako one izgrađene od karbonskih vlakana nisu imale veće nedostatke, one sa srebrnom strukturom su imale negativan učinak u sistemu jer je u različitim studijama dokazano da primjena od ovih nanostruktura su četrdeset pet puta toksičnije i da su u stanju eliminirati maligne i benigne bakterije.
Zato je od najveće važnosti da se nastave medicinske studije u kojima se ova vrsta medicinske nanotehnologije može usavršiti kako bi se postavile mnogo preciznije dijagnoze i da su medicinski procesi efikasniji od tradicionalne medicine. Zahvaljujući lijekovima ili lijekovi se odnose direktno na zahvaćena područja.
Rizici medicinske nanotehnologije
Kao što smo već pojasnili, ova vrsta tehnologije je još uvijek u eksperimentalnoj fazi, pa je zato potrebno spomenuti rizike ili utjecaje s kojima su se stručnjaci u evoluciji ove vrste tehnologije susreli.
Jedan od najvažnijih rizika koji je otkriven je da kada se titan dioksid i cink oksid koriste u pripremi nanočestica, možemo pronaći oštećenje stanica kože, a posljedično i DNK. Ovo istraživanje je objavljeno 1997. godine od strane Univerziteta u Oksfordu i Montrealu, ova vrsta konjugacije se može naći u većini komercijalnih potrošačkih krema za sunčanje.
S druge strane, 2002. godine Centar za biološku nanotehnologiju na Univerzitetu Rice, smješten u Hjustonu, pokazao je da se nanočestice akumuliraju u organima, posebno u jetri i plućima životinja koje su korištene u eksperimentima. To može rezultirati nastankom novih bolesti kao što su tumori koji, kao i prvi slučaj, mijenjaju i oštećuju DNK. Slično su izvijestili da nanocijevi predstavljaju veliki rizik jer mogu prodrijeti u pluća i uzrokovati ozbiljne bolesti.
Na kraju, vrijedno je spomenuti da je ETC Grupa, koju vodi toksikološki patolog Vyvyan Howard, uspjela pokazati da je veličina nanočestica opasnija od materijala od kojeg su proizvedene, zahvaljujući činjenici da značajno povećavaju katalitički potencijal i zbog njihove veličine imuni sistem postaje slijep i ne otkriva ih. S druge strane, Howard je pokazao da korištenje nanočestica ima negativan utjecaj na okoliš u kojem djeluju. Prema studiji koju je proveo, uspio je pokazati da ugljične nanosfere otopljene u vodi mogu oštetiti mozak ribe i ubiti ono što je poznato kao vodene buhe.