S lekárske nanotechnológie je možné študovať minimálne štruktúry, objavte výhody, ktoré táto špičková technológia prináša.
lekárske nanotechnológie
La lekárske nanotechnológie práve technológia, ktorá bola vyvinutá špecifickým spôsobom, dokázala pracovať s materiálmi, liečivami a štruktúrami, ktoré sa merajú v nanometroch, čo je jednotka dĺžky, ktorá sa rovná jednej miliardtine metra.
Tento vývoj v technológii dokázal vytvoriť úplne radikálny pokrok v tradičnej medicíne. Lekárska nanotechnológia dosiahla vytvorenie a úplné fungovanie umelých orgánov, rešpektujúcich povahu a pohyb každého z nich, s neuveriteľne pozitívnym prijatím tela pacientov.
Tento typ technologickej inovácie umožnil odborníkom v tejto oblasti manipulovať so štruktúrami, ktoré sú v nano meradle, ako sú okrem iného bunky, vírusy, DNA. Aby bolo možné dosiahnuť rekonfiguráciu každého z nich na riešenie problémov u pacientov.
Vývoj medicínskej nanotechnológie spôsobil, že oblasť expanzie, v ktorej bola vyvinutá, je čoraz širšia vďaka vysokej úrovni splnomocnenia, ktorú možno dosiahnuť dobrým rozvojom tejto oblasti.
Na to, aby bol vývoj tohto odvetvia úspešný, je však potrebná infraštruktúra a technologický pokrok. Správnym riadením tohto medicínskeho vývoja sa kompletným spôsobom dosahuje to, že ponuka liekov, terapia známa ako gén a diagnózy sú bližšie k dokonalosti.
Tento typ evolúcie v medicíne spôsobil, že molekulárna nanotechnológia je dnes životaschopná. Dosiahnuť, aby jeho aplikácia v živote človeka bola úplná, čím sa podarilo zlepšiť kvalitu života každého z tých, ktorí potrebujú tento typ pozornosti.
Je potrebné pochopiť, že lekárska nanotechnológia dokázala navrhnúť a dosiahnuť interakciu tela s protézami, ktoré sú umiestnené. V posledných desaťročiach sa dosiahlo vypracovanie kostí, chrupaviek a umelých koží, ktoré vďaka vyspelej technológii telo neodmieta a zvládajú dokonale plniť svoju funkciu.
Ak sa chcete dozvedieť viac o tom, čo je technológia a ako dokázala zmeniť každý z našich aspektov života, pozývame vás, aby ste zadali nasledujúci odkaz Typy technológií
Materiály používané v medicínskej nanotechnológii
Keď hovoríme o lekárskej nanotechnológii, musíme pochopiť, že zo zrejmých dôvodov sú materiály používané pri týchto pokrokoch úplne nové.
Táto technológia využíva rôzne a rôznorodé inžinierske materiály, ktoré umožňujú, aby interakcia medzi medicínskou nanotechnológiou a telom pacienta bola úplne organická a nie tak invazívna.
V súčasnosti existujú stovky produktov s týmto typom technológie, čo umožňuje jeho využitie rôznorodé a ocenené v akejkoľvek oblasti medicíny. Dnes sa používa pri liečbe rakoviny, kardiologických, imunologických, zápalových problémoch, hepatitíde, dokonca sa uplatnil aj pri degeneratívnych ochoreniach a jeho pole sa stále viac rozširuje.
Medzi materiálmi používanými v medicínskej nanotechnológii máme
Lipozómy
Na prvom mieste nájdeme medicínsky nanotechnologický materiál nazývaný lipozómy. Lipozómy sú nanočastice, ktoré boli vyvinuté na použitie v rôznych oblastiach medicíny.
Tieto nanočastice sa skladajú z dvoch zložiek. Prvým je jeho jadro, ktoré má vodnatú textúru, ktorá je pokrytá membránou, ktorá izoluje rôzne látky, ktoré môžu byť degradované kontaktom s inou látkou. Táto membrána je fosfolipidový špecializovaný materiál na poťahovanie týchto prvkov.
Je dôležité zdôrazniť, že lipozómy sa dokázali vyvinúť v kontrolovanom prostredí, čo umožnilo zlepšenie týchto nanočastíc. Na druhej strane, lipozómy, ktoré obsahujú doxorubicín vo svojich vodných jadrách, sa podarilo schváliť FDA (Food and Food Administration) na použitie pri liečbe rakoviny, konkrétne rakoviny vaječníkov a myelómu.
Na druhej strane táto medicínska nanotechnológia dosiahla, že lipozómy, ktoré sú charakteristické tým, že sú magnetické, vyvinuli veľkú stabilitu, ktorá umožňuje transport rôznych liečiv do mozgu efektívnym a rýchlym spôsobom.
micely
Táto medicínska nanotechnológia je veľmi podobná lipozómom, obe pochádzajú a sú vyvinuté v uzavretých a kontrolovaných prostrediach. To umožňuje, aby náboje v nich zostali v plne chránenom stave bez toho, aby boli vystavené fyziologickému prostrediu, ktoré vedie k degradácii technológie, ktorá by spôsobila poruchu tejto nanočastice.
Je dôležité poznamenať, že táto medicínska nanotechnológia má guľovitý tvar, ktorý sa skladá z jadra a jeho obalu. Prvá zlúčenina je hydrofóbna, zatiaľ čo druhá sa zameriava na hydrofilnú, čo umožňuje micelám správne transportovať micely a s ľahkým prístupom na špecifické a ťažko prístupné miesta, ako je ľudský mozog.
Nanorúrky
Tento medicínsky nanotechnologický materiál bol odhalený v roku 1991. Tieto štruktúry sú tvorené grafénovými plátmi, ktoré sú známe aj ako uhlíkové pláty, ktoré sú zvinuté do valcového tvaru v požadovanej dĺžke.
Túto medicínsku nanotechnológiu možno nájsť s jednou alebo viacerými vrstvami v závislosti od dizajnu a potrieb pacienta. Rovnakým spôsobom sa priemer a jeho dĺžka môžu líšiť až takmer o milimeter.
Medzi najvýznamnejšie výhody nanorúriek patrí vysoká flexibilita, elasticita a odolnosť, ktorú majú, v kombinácii s nízkou toxicitou, ktorú vytvárajú v ľudskom tele, sú ideálne pre polovodivosť a supravodivosť, ktorá sa v týchto medicínskych prípadoch vyžaduje.
Zlaté nanočastice
Tento typ lekárskej nanotechnológie sa skladá z klastrov alebo akumulácie atómov zlata, ktoré sú pripravené alebo oddelené z výsledku redukcie zlatých solí.
Tento typ technológie bol použitý v rôznych kolorimetrických testoch, vďaka ktorým sme vďaka agregácii týchto nanočastíc dokázali pochopiť, vyvinúť a zdokonaliť rôzne biomolekulové matrice.
Kvantové bodky
Nakoniec máme medicínsku nanotechnológiu prezentovanú alebo identifikovanú ako kvantové bodky. Tieto nové technologické systémy sa zameriavajú hlavne na nanokryštály, čo sú dokonalé polovodiče, ktoré pri kontakte so svetlom a v závislosti od svojej veľkosti budú vyžarovať rôzne farby.
Tieto kvantové bodky nám umožňujú vďaka excitačnému spektru, ktoré majú, vykonávať laditeľnú emisiu v dlhých časoch, aby sme mohli konjugovať proteíny, ktoré sú potrebné vo vodiči týchto kvantových bodiek.
Na druhej strane sú tieto kvantové bodky dokonalé ako sondy a nano vektory, ktoré majú schopnosť indukovať bunky a rôzne molekuly, aby dosiahli cieľ pacienta.
Lekárska nanotechnológia a jej transport
Je dôležité pochopiť, aká krehká a jemná je táto medicínska nanotechnológia, vďaka tomu, že sa skladá z rôznych typov štruktúr, ktoré s jedinečným dizajnom dokážu dosiahnuť terapeutické zmeny v rámci rôznych liečebných postupov.
Obnova týchto bunkových štruktúr je vysoko špecifická, pretože využíva rôzne kombinácie, ktoré umožňujú priamu interakciu neurónov a iných buniek vďaka jadrám, ktoré sú v nich podporované.
Keď hovoríme o nanočasticiach, hoci sa to môže zdať neuveriteľné, máme na mysli pokročilú technológiu, ktorá dokázala prejsť rôznymi cytoplazmatickými a jadrovými povlakmi, aby reaktivovala bunky, ktoré boli postihnuté nejakou poruchou, prostredníctvom indukcie materiálu, ktorý by mohol byť chemický, genetický. alebo biologické.
Nanotechnológia pokročila natoľko, že je schopná rozpoznať funkcie častíc, ktoré reštrukturalizujeme, a dokáže ich zapojiť do tejto bunky.
Medzi výhody, ktoré boli vyvinuté prostredníctvom transportu tejto lekárskej nanotechnológie, patrí kontrola farmakokinetiky, ktorá nám pomáha pri synchronizácii veľkosti a vlastností, ktoré vyniknú na povrchu, a ako dokonalej rovnováhy medzi odolnosťou tela a tkanivami, ktoré vybudovať túto medicínsku nanotechnológiu.
Na druhej strane nám umožňuje oddeliť farmakokinetiku od biodistribúcie, ktorá musí byť riadená podľa typu terapie, ktorú možno použiť. To sa dá dosiahnuť vďaka utesneniu aktívnych molekúl pomocou liekov, čo umožňuje ich otvorenie na konkrétnych miestach.
Táto medicínska nanotechnológia dokázala zvýšiť nosnosť molekúl liečiv, ktoré sú transportované do buniek, ktoré sú v procese regenerácie. To umožňuje rôzne zásahy a liečby, ktoré je možné vykonávať vďaka distribúcii liekov prostredníctvom nanočastíc.
Lekárska nanotechnológia a riadené uvoľňovanie
Jednou z avantgardných myšlienok, ktoré má medicínska nanotechnológia, je schopnosť dosiahnuť kontrolovanú distribúciu rôznych liekov alebo liekov. Pôvodná myšlienka sa sústreďuje na to, že pomocou nanoštruktúr je možné oblasť, ktorú je potrebné regenerovať, efektívne rozpoznať a transportovať a takto pomocou stimulu uvoľní zodpovedajúcu záťaž liečiva.
Aby sa to dosiahlo, lieky musia byť dokonale zapuzdrené, aby sa minimalizovali vedľajšie účinky, ktoré môžu lieky vyvolať, kým sa prenesú do postihnutej oblasti.
Keď nanoštruktúra dosiahne oblasť, liečivo sa musí uvoľňovať presne vypočítanou rýchlosťou, aby nadobudla účinok. Na dosiahnutie tohto presného merania je potrebné vziať do úvahy teplotu a PH regenerovanej oblasti, aby bolo možné presne kontrolovať degradáciu a vplyv, ktorý môže mať na telo.
Aby sme lepšie porozumeli riadenému uvoľňovaniu liekov alebo liekov, necháme vám nasledujúce video
Lekárska nanotechnológia a rakovina
Jeden z najvýznamnejších pokrokov, ktorý chce medicínska nanotechnológia dosiahnuť, je zameraný na využitie týchto nanočastíc na prepravu liekov alebo liekov, ktoré sa používajú magneticky na dosiahnutie oblasti záujmu.
Ak sa táto technológia zrealizuje, protirakovinové lieky by sa mohli kombinovať s rôznymi ferofluidmi, ktoré by sa dostali do postihnutej oblasti pomocou magnetických polí, čo by umožnilo oddeliť karcinogénne častice od tkanív a špecificky napadnúť poškodené bunky.
Jednou z charakteristík nádorov je, že sú pevné, čo umožňuje lekárskej nanotechnológii inteligentne napadnúť iba nádor.
Je to preto, že technologický pokrok umožnil nanočasticiam identifikovať a oddeliť rakovinové bunky od zdravých oblastí. Na dosiahnutie tohto cieľa existujú dva typy selektívnej akumulácie nádorov, ktoré sú:
pasívna akumulácia
Keď hovoríme o pasívnej akumulácii nanočastíc, hovoríme o filtračnom a retenčnom efekte štruktúr, ktoré vstupujeme do tela. Toto je známe ako EPR efekt, čo znamená Enhanced Permeability and Retention Effect.
K tomuto efektu dochádza vďaka tvorbe nových krvných ciev známych ako angiogenéza, ktorá umožňuje zvýšenú permeabilitu a lymfatickú drenáž nádorov. Tento účinok môže byť vyvolaný rôznymi faktormi, ako je okrem iného sekrécia bradkinínu, oxidu dusnatého, peroxynitrilu.
Keď telo zažije nárast týchto faktorov, zvyšuje sa priepustnosť tkaniva rakovinových buniek, čo umožňuje nádoru rásť a prijímať viac tela. EPR efekt umožňuje medicínskej nanotechnológii vytvoriť miesta útoku, ktoré stláčajú cirkuláciu krvných ciev a kyslíka, čo uľahčuje smrť nádoru v postihnutých oblastiach.
Aktívna akumulácia
Tento typ terapie sa zameriava špecificky na internalizáciu nanočastíc, čo umožní terapie koncentrovaným spôsobom v postihnutých bunkách, vďaka čomu poznáme funkcionalizáciu vodiacich molekúl.
Keď hovoríme o vodiacich molekulách, stanovujeme afinitu, ktorú majú s povrchovými proteínmi, čo umožňuje spojenie s rakovinovými bunkami, ktoré budú vystavené procesom endocytózy, aby sa dosiahlo uvoľnenie liekov, ktoré napadnú postihnuté bunky.
Lekárska nanotechnológia a neurodegeneratívne choroby
Ľudské telo je jednoducho dokonalé, jeden z problémov, s ktorými sa lekárska nanotechnológia stretla, spočíva v tom, že ľudské telo ničí prvky, ktoré sú mu cudzie, najmä v časti, kde sa nachádza mozgová hmota.
Pokrokové technológie však zistili, že ak pacient trpí neurodegeneratívnymi ochoreniami, telo je schopné čítať nanoštruktúry obsahujúce proteíny ako riešenie a zabraňuje ich zničeniu.
Lekárska nanotechnológia teda poskytla možnosť obnovy prenosom liekov do neurónov a buniek, ktorým hrozí degradácia, a inteligentného napadnutia.
Jednou z výhod týchto technológií je, že sú biologicky odbúrateľné, takže po splnení svojej funkcie sa nemusíme obávať konzultácií na ich vylúčenie z tela, keďže sa sami konzumujú.
Lekárska nanotechnológia a regenerácia
Keď hovoríme o regeneratívnej medicíne, mali by sme vedieť, že hovoríme o medicíne, ktorá sa snaží regenerovať alebo obnoviť rôzne faktory ľudského tela, ako sú bunky, orgány alebo tkanivá, s konečným cieľom obnoviť alebo obnoviť normálne fungovanie danej oblasti. v otázke.otázka.
Preto keď regeneratívna medicína pracuje s medicínskou nanotechnológiou, očakáva sa astronomický pokrok. Pretože materiál použitý na nanoštruktúry má fyzikálne a chemické vlastnosti, ktoré umožňujú regeneráciu postihnutej oblasti. Lekárska nanotechnológia umožnila zloženie týchto štruktúr, aby umožnili dizajn a tvorbu buniek v postihnutých tkanivách.
Konštrukcia týchto nanomateriálov sa snaží prostredníctvom rozhrania zlepšiť, že nervové protézy sa navzájom dokonale dopĺňajú, aby sa dosiahla biokompatibilita, ktorú tkanivo potrebuje na dosiahnutie konštrukcie povlaku postihnutej oblasti.
Tomuto spojeniu liekov sa darí sľubovať, že regeneračné terapie tkanív, orgánov alebo buniek sú účinné vďaka účinnej pomoci in situ nového tkaniva. Keďže medicínska nanotechnológia umožňuje kontrolu spustenia rôznych procesov, kde molekuly môžu transportovať lieky a dokonca aj kmeňové bunky, aby sa dosiahol cieľ regenerácie.
Nervová regenerácia
Vďaka technologickému pokroku, ktorý vyniká v medicínskej nanotechnológii, je teraz regenerácia nervov realitou. Cieľom tohto lieku je zapuzdrenie rôznych buniek a tkanív do nanoštruktúr tak, aby mohli byť vedené do postihnutej oblasti a dosiahnuť rast buniek.
Jednou z najvýraznejších výhod medicínskej nanotechnológie je vytváranie pružných, odolných štruktúr potrebnej dĺžky, čo je ideálne na regeneráciu nervov. Vďaka tomu, že tieto nové štrukturálne výtvory môžu byť vyrobené tak, aby pracovali so senzormi v postihnutých oblastiach a dosiahli rast buniek prostredníctvom foriem, ktoré ponúka lekárska nanotechnológia.
V súčasnosti sa rôzne lekárske štúdie zameriavajú na rekonštrukciu, opravu a regeneráciu rôznych častí nervového systému, kde sa študuje aj lekárska nanotechnológia v mieche. Čo by pomohlo ľuďom s ochrnutím v rôznych oblastiach tela.
regenerácia mozgu
Tento typ medicíny sa špecificky zameriava na dosiahnutie dokonalého prostredia pre mozog, ktoré umožňuje podporu a regeneráciu mozgového tkaniva. Dá sa to dosiahnuť vďaka tomu, že nanomateriály a štruktúry, ktoré používame, sa môžu stať platformami, ktoré zabraňujú rozkladu a smrti mozgu na bunkovej úrovni.
Keď hovoríme o smrti mozgu na bunkovej úrovni, chápeme, že máme na mysli poškodenie spôsobené mozgovými infarktmi, superoxidmi, poškodením pri nehode alebo vážnymi problémami v mieche.
Ak sa podarí pochopiť a v kontrolovanom prostredí zaviesť, že nanomateriály posielajú do postihnutých oblastí a buniek lieky alebo lieky potrebné na regeneráciu buniek v oblasti mozgu, môžeme nájsť liek na mnohé choroby, ktoré sú zamerané na oblasť mozgu. ľudské telo.
Lekárska nanotechnológia v diagnostike
Cieľ zapojenia medicínskej nanotechnológie do diagnóz sa zameriava na presnú identifikáciu chorôb, ako aj stavu bunkového či molekulárneho prostredia postihnutej oblasti.
Ak sa porozprávame s ktorýmkoľvek lekárom v akejkoľvek oblasti, bude súhlasiť s tým, že včasná diagnostika pri akomkoľvek ochorení umožňuje rýchlejšiu a efektívnejšiu schopnosť reakcie v rámci liečebnej schémy.
A pomocou lekárskej nanotechnológie možno tieto rýchle diagnózy dosiahnuť s veľmi vysokou úrovňou dokonalosti. Vďaka tomu, že by umožnil kompletné odčítanie postihnutej oblasti pomocou nano zariadení a kontrastného systému pre dosiahnutie presnej a vernej diagnózy.
Jednou z výhod, ktorá umožňuje využitie tejto medicínskej nanotechnológie, je, že snímky môžeme dosiahnuť pomocou zariadení, ktoré nemusia používať fluorescenčné alebo rádioaktívne markery. Vďaka tomu, že v reálnom čase zisťujú citlivosť a stav buniek v oblasti záujmu.
Prevádzka tohto typu technológie sa považuje za využívanú v čítacích systémoch, ktoré pracujú s nukleárnou magnetickou rezonanciou, ako sú napríklad nádory a rakovina, ktoré sa vyvíjajú.
Iné aplikácie medicínskej nanotechnológie
V tomto článku sme videli, ako tieto nové technológie, ktoré sa naďalej vyvíjajú, už menia oblasť medicíny vďaka svojej účinnosti a presnosti. A hoci sú mnohé aplikácie stále vo fáze štúdie, nemožno poprieť, že ak by bolo možné riadiť prostredie vykonávania formulácie nanoštruktúr a kompletnú prevádzku, boli by veľkou pomocou v rôznych odvetviach medicíny.
Ďalším z medicínskych odborov, ktorý sa púšťa do oblasti medicínskej nanotechnológie, je regenerácia a oprava svalového aj kostného tkaniva. Tie by umožnili nielen regeneráciu buniek, ako je vysvetlené vyššie, ale vďaka dokonalosti lekárskej nanotechnológie je možné úplne zregenerovať aj kompletné svaly. Na druhej strane nájdeme opravu kosti, ktorá by bola veľkou pomocou v čase závažných alebo menej nápadných zranení, ako sú zlomeniny alebo dôležité ruže v rámci kostného systému bez ohľadu na to, kde sa nachádzajú.
Bolo by to spôsobené skutočnosťou, že nanoštruktúry by mohli byť naprogramované tak, aby identifikovali trhliny v kostnom systéme a mohli byť opravené dvoma spôsobmi. Prvý sa zameriava na injekciu liekov, ktoré umožňujú oveľa rýchlejšie zotavenie, zatiaľ čo druhý sa vyvíja na dosiahnutie fúzie týchto nanoštruktúr v kosti, aby sa dosiahlo úplné zjednotenie kosti.
Hoci je veda, že doteraz nebolo možné dosiahnuť technologický pokrok, poukazuje na rozvoj medicíny. Rovnakým spôsobom sa uskutočňujú štúdie, aby sa lieky alebo liečivá dostali do nanoštruktúr a poslali antiseptiká, antibiotiká, chemoterapie, rádioterapie a množstvo liekov na napadnutie postihnutej oblasti bez toho, aby bolo potrebné vystavovať celé telo vedľajším účinkom.
Jedným z dôvodov, prečo sú nanoštruktúry stále v štádiu štúdie, je to, že hoci nanoštruktúry vyrobené z uhlíkových vlákien nemali veľké nevýhody, tie so striebornou štruktúrou mali v rámci systému negatívny vplyv, pretože rôzne štúdie preukázali, že aplikácia z týchto nanoštruktúr sú štyridsaťpäťkrát toxickejšie a že sú schopné eliminovať malígne a benígne baktérie.
Preto je nanajvýš dôležité, aby medicínske štúdie pokračovali tam, kde je možné tento typ lekárskej nanotechnológie zdokonaliť, aby bolo možné robiť oveľa presnejšie diagnózy a aby boli liečebné procesy efektívnejšie ako tradičná medicína. Vďaka tomu sa lieky alebo lieky dostanú priamo do postihnutých oblastí.
Riziká medicínskej nanotechnológie
Ako sme si už ujasnili, tento typ technológie je zatiaľ v experimentálnej fáze, preto je zodpovedné spomenúť riziká či dopady, s ktorými sa špecialisti na evolúciu tohto typu technológie stretli.
Jedným z najdôležitejších rizík, ktoré bolo odhalené, je, že pri použití oxidu titaničitého a oxidu zinočnatého pri príprave nanočastíc môžeme nájsť poškodenie kožných buniek a následne aj DNA. Tento výskum bol vydaný v roku 1997 Oxfordskou a Montrealskou univerzitou, tento typ konjugácie možno nájsť vo väčšine komerčných spotrebiteľských opaľovacích krémov.
Na druhej strane, v roku 2002 Centrum pre biologickú nanotechnológiu na Rice University so sídlom v Houstone preukázalo, že nanočastice sa hromadia v orgánoch, konkrétne v pečeni a pľúcach zvierat, ktoré boli použité v experimentoch. To môže mať za následok vznik nových chorôb, ako sú nádory, ktoré podobne ako v prvom prípade menia a poškodzujú DNA. Podobne uviedli, že nanorúrky predstavujú veľké riziko, pretože môžu preniknúť do pľúc a spôsobiť vážne ochorenie.
Nakoniec stojí za zmienku, že skupine ETC pod vedením toxického patológa Vyvyana Howarda sa podarilo preukázať, že veľkosť nanočastíc je nebezpečnejšia ako materiál, z ktorého sú vyrobené, a to vďaka tomu, že výrazne zvyšujú katalytický potenciál a pre ich veľkosť imunitný systém oslepne a nezaznamená ich. Na druhej strane Howard ukázal, že používanie nanočastíc má negatívny vplyv na životné prostredie, kde pôsobia. Podľa štúdie, ktorú vykonal, dokázal, že uhlíkové nanosféry rozpustené vo vode môžu poškodiť mozgy rýb a zabiť takzvané vodné blchy.