Postoji sve veći interes za korišćenje nanotehnologije i gutanja u medicini. Neinvazivni složivači koji mjerimo vitalne znakove, kao i zapaljivi uređaji koji čine postupke ugodnijim, sada idu u glavnom pravcu. Još jedna važna oblast napretka u nanotehnologiji je razvoj nanodelaca koji mogu nositi lekove i ciljati specifične ćelije ili tkiva.
Ovi biološki razgradivi nano "dronovi" imaju ogroman potencijal u različitim oblastima medicine. Oni su već uvedeni u onkologiju i koriste se za slabljenje odbrane tumorskih ćelija u modelima miša. U 2015. godini stručnjaci za srčanu bolest takođe su koristili nanotehnologiju za isporuku lekova i popravku arterija , otvarajući put za lečenje ateroskleroze na novi način, eventualno sprečavajući srčani udar i moždane udarce.
Korišćenje nanotehnologije za rešavanje inflamacije
Studija na modelima životinja, objavljena u Science Translational Medicine , je objavila da nano veličine bespilotnih letelica mogu biti efikasne u restrukturiranju aterosklerotične plake, čineći ploču stabilnijom i manjom mogućnošću da se probije i pretvori u potencijalno smrtonosni krvni svod. Istraživači iz Harvardove medicinske škole, Brigham i Ženska bolnica i Univerziteta Columbia dizajnirali su nanomedicine koji su projektovani da nose anti-inflamatorne supstance direktno na ciljnu lokaciju.
Nestabilno zapaljenje je glavni faktor u progresiji aterosklerotskih lezija.
Prilikom upotrebe nano-dronova koji su sadržavali terapeutske supstance napravljene od aneksin A1 A1 anti-inflamatornog proteina tela, značajno poboljšanje je postignuto kod miševa sa naprednom aterosklerozom. Ne samo da je zapaljenje smanjeno, arterije miševa su takođe popravljene, komponenta lečenja koja je jedinstvena za ovaj novi oblik terapije.
Popravljanje oštećenih koronarnih arterija može biti veoma važno za sprečavanje srčanog udara i takođe može ograničiti broj smrtnih slučajeva nastalih zbog ateroskleroze, koja je trenutno vodeći uzrok bolesti i smrti u Sjedinjenim Državama. Špekulirano je da inovativni proces uskoro treba da bude fino podešen i testiran na ljudima, nudeći uzbudljiv način za lečenje upale sa ciljanom lokalizovanom isporukom peptida.
Istraživači sa Weldon škole biomedicinskog inženjerstva, Univerzitet Purdue, opisali su još jedan napredni metod u liječenju inflamacije koristeći nanotehnologiju. Oni su razvili sistem nanodelaca koji se vezuje za kolagene koji se može koristiti za liječenje oboljenja periferne arterije. Ova nova metoda koristi nanočestice koji se vezuju za kolagen i oslobađaju antiinflamatorne peptide. Ovi nanočestice takođe mogu smanjiti upale, kao i promovirati regeneraciju povrijeđenog tkiva.
Popravljanje epitijelnih rana pomoću nanodelaca
Popravljanje rana je još jedna terapijska oblast u kojoj nanodelci mogu uspešno primijeniti kako bi olakšali često teški proces lečenja. Giovanna Leoni i kolege na Univerzitetu Emory koristili su sistemsku isporuku nanopartula koji sadrže prirodni proteinski aneksin A1 za povređenu crevnu sluznicu.
Hronična povreda sluzokože je karakteristika mnogih zapaljenskih uslova crijeva, uključujući ulcerativni kolitis i kronove bolesti - uslovi koji utječu na procjenu 1,6 miliona Amerikanaca. Nedavna studija o miševima pokazala je da ciljana isporuka antiinflamatornih supstanci poboljšava proces zarastanja ranjenog tkiva i promoviše epitelno popravljanje rane. U svom članku, objavljenom u časopisu Clinical Investigation , autori sugerišu da je lokalna isporuka peptida zatvorenih unutar nanopartula mogla biti nova terapeutska strategija za osobe koje pate od inflamatorne bolesti creva (IBD).
Takođe je bilo interesovanja za razvoj prirodnih nanočestica koji mogu pomoći u lečenju uslova kao što je IBD. Nanopartik izveden iz jestivog đumbira uspešno je korišćen u studiji koju je vodio MingZheng Zhang iz Državnog univerziteta u Džordžiji, Atlanta. Prirodni nanočestici mogu potencijalno smanjiti poteškoće vezane za proizvodnju sintetičkih hemikalija.
Nanomesh obući za hronične rane
Još jedna moguća upotreba nanotehnologije pokazala je Martina Abrigo i njen tim istraživača na Australijskom univerzitetu za tehnologiju Swinburne. Abrigo istražuje spoljne primene sitnih čestica za lečenje hronično zaraženih rana. Napravila je mrežu iz polipropilenskih elektrospunskih vlakana koja su dizajnirana da privuku bakterije iz rane. Nanomesh nudi optimalne uslove za rast bakterija kao što su Staphylococcus Aureus i Escherichia Coli , tako da su privučeni u mrežu, čime se rana čisti. Bakterijski odgovor na mrežu različitih prečnika vlakana testiran je kroz kombinaciju skeniranje elektronske mikroskopije i konfokalne mikroskopije.
Bakterije su posebno privukle vlaknima koja su približno iste veličine kao i oni. Rezultati, objavljeni u ACS primenjenim materijalima i interfejsima , sugerišu da elektrospinovanje nanofibriše može biti novi način kontrole rana koji su zaraženi uobičajenim bakterijama. Do sada su naučnici sprovodili samo in vitro eksperimente i eksperimente na tkivnim inženjerskim modelima kože. Međutim, očekuje se da će u bliskoj budućnosti slični testovi biti izvedeni na živom tkivu kako bi se procijenio potencijal ovog novog pristupa. In vivo studije su već izvedene sa nekim drugim vrstama nanodeličkih rana, na primjer, srebrovih nanočestica sa nekim uspjehom.
> Izvori:
> Abrigo M, Kingshott P, McArthur S. Promjer polistirena vlakana Electrospun koji utiče na bakterijski priključak, proliferaciju i rast. ACS primenjeni materijali i interfejsi , 2015; 7 (14): 7644-7652.
> Fredman G, Spolitu S, Perretti M, i dr. Ciljani nanopartici koji sadrže prorezolving peptid Ac2-26 štite od napredne ateroskleroze kod hiperholesterolemičnih miševa. Science Translational Medicine , 2015; 7 (275).
> Leoni G, Neumann P, Reutelingsperger C, i dr. Aneksin A1 sadrži kontra-ćelijske vezikule i polimerne nanočestice promoviraju popravku epitela. Journal of Clinical Investigation , 2015; 125 (3): 1215-1227.
> McMasters J, Panitch A. Detaljan članak: Nanodelci vezujući kolagene za ekstracelularno antiinflamatorno peptidno snižavanje smanjuju aktivaciju trombocita, promovišu migraciju endotela i potisnu upalu. Acta Biomaterialia , 2017; 49: 78-88.
> Zhang M, Viennois E, Merlin D, i dr. Ujednačene nanočestice od đumbira: Novi terapeutski pristup za prevenciju i liječenje inflamatorne bolesti creva i karcinoma povezanih sa kolitisom. Biomaterials , 2016; 101: 321-340.