Kasvav huvi nanotehnoloogia ja toidulauadest meditsiinis tekib. Praegu lähevad peavoolu mitteinvasiivsed sissetulevad andurid, mis mõõdavad elutähtsaid märke ja ka sissetulevaid seadmeid, mis muudavad protseduurid mugavamaks. Teine oluline nanotehnoloogia arengu valdkond on nanoosakeste arendamine, mis suudavad ravimeid ja spetsiifilisi rakke või kudesid sihtida.
Nendel biolagunevatel nano-dronidel on suur potentsiaal erinevates meditsiini valdkondades. Need on juba kasutusele võetud onkoloogias ja neid kasutatakse kasvajarakkude kaitsmiseks hiirte mudelites. Aastal 2015 kasutasid südamehaiguste eksperdid ka nanotehnoloogiat, et pakkuda ravimeid ja parandada arterite teket , sillutades teed ateroskleroosi raviks uudsel viisil, mis võib südameinfarkti ja insuldi ära hoida .
Nanotehnoloogia kasutamine põletiku leevendamiseks
Science Translatiivse meditsiinis avaldatud loommudelite uuring teatas, et nano-suurusega dronid võivad olla efektiivsed aterosklerootiliste naastude ümberkorraldamisel, muutes naastude stabiilsemaks ja tõenäoliselt lõhkemaks ning muutuvad potentsiaalselt surmava verehüüveks. Harvardi Meditsiinikooli, Brighami ja Naiste Haigla ning Columbia Ülikooli teadlased kavandasid nanomeditsiine, mis töötati välja põletikuvastaste ainete transportimiseks otse sihtkohta.
Mitte-lahustuv põletik on aterosklerootiliste kahjustuste progresseerumise peamine tegur.
Kui kasutati nano-droone, mis sisaldasid terapeutilist ainet, mis valmistati keha enda põletikuvastase valgu anneksiinist A1, saavutati märkimisväärne paranemine arenenud ateroskleroosiga hiirtel. Põletikku ei vähendatud mitte ainult, vaid ka hiirte artereid, mis on selle uue raviviisi ainulaadseks raviks.
Kahjustatud koronaararterite remont võib olla väga oluline südameatakkide ennetamiseks ning võib vähendada ka ateroskleroosi põhjustatud surmajuhtumit, mis on praegu Ameerika Ühendriikides peamine haigus ja surm. On spekuleeritud, et uuenduslikku protsessi peate varsti kohandama ja testima inimestele, pakkudes põnevat viisi põletike ravimiseks peptiidide sihipärase ja lokaliseeritud kohaletoimetamisega.
Purdue Ülikooli biomeditsiinitehnoloogia kooli Weldoni teadlased kirjeldasid nanotehnoloogiast lähtuva põletiku ravimisel veel ühte läbimurde meetodit. Nad arendasid kollageeni siduva nanoosakeste süsteemi, mida saab kasutada perifeerse arteri haiguse raviks. See uus meetod kasutab nanoosakesi, mis seonduvad kollageeniga ja vabastavad põletikuvastased peptiidid. Need nanoosakesed võivad samuti vähendada põletikku, samuti soodustavad vigastatud koe regeneratsiooni.
Epiteeli haavade parandamine nanoosakestega
Haavaparandus on veel terapeutiline valdkond, kus nanoosakesi saab edukalt rakendada, et hõlbustada sageli keerulist paranemisprotsessi. Giovanna Leoni ja tema kolleegid Emory ülikoolis kasutasid närvirakkudele antikeha A1 sisaldavate nanoosakeste süsteemset manustamist vigastatud soole limaskestale.
Krooniline limaskesta kahjustus on paljude süstemaatiliste põletikuliste seisundite, sealhulgas haavandilise koliidi ja Crohni tõve haigusseisundite tunnuseks, mis mõjutab hinnanguliselt 1,6 miljonit ameeriklast. Hiljutine uuring hiirte kohta näitas, et põletikuvastaste ainete sihitud tarnimine suurendab haavatud kudede tervenemist ja soodustab epiteeli haava parandamist. Autorid viitavad oma artiklis, mis on avaldatud kliinilise uuringu ajakirjas, et nanoosakestesse kapseldatud peptiidide kohaletoimetamine võiks olla uut ravistrateegiat põletikulise soolehaiguse (IBD) põdevatele inimestele.
Samuti on olnud huvi looduslike nanoosakeste arendamise vastu, mis võib aidata ravida selliseid haigusi nagu IBD. Söödavast ingverist saadud nanoosakest sai edukalt kasutada Atlanta Georgia riikliku ülikooli MingZheng Zhang juhitud uuringus. Looduslikud nanoosakesed võivad minimeerida sünteetiliste kemikaalide tootmisega seotud raskusi.
Krooniliste haavandite nanoosme kastmine
Teine võimalik nanotehnoloogia kasutamine on tõestanud Martina Abrigo ja tema teadurite meeskond Austraalia Swinburne'i tehnoloogiaülikoolis. Abrigo uurib krooniliselt nakatunud haavade raviks väikeste osakeste väliseid rakendusi. Ta lõi võrgusilma elektropihust polüstüreeni kiududest, mis on mõeldud bakterite eemaldamiseks haavast. Nanomesh pakub selliste bakterite nagu Staphylococcus Aureus ja Escherichia Coli optimaalseid kasvutingimusi, nii et need tõmmatakse võrguni, jättes haava puhtaks. Bakteriaalset reaktsiooni erinevate kiudude läbimõõduga võrkudele testiti skaneeriva elektronmikroskoopia ja konfokaal-mikroskoopia abil.
Konkreetselt tõmbasid bakterid kiude, mis olid ligikaudu sama suur kui need. ACS-i rakendusmaterjalide ja liideste kohta avaldatud tulemused näitavad, et elektrifitseerivad nanofiibrid võivad olla uus viis haavade kontrollimiseks, mis on nakatunud tavaliste bakteritega. Seni on teadlased läbi viinud ainult in vitro eksperimente ja eksperimente koetehnoloogia abil läbi nahameetodite. Siiski eeldatakse, et lähitulevikus viiakse sarnaste testidega läbi eluskuded, et hinnata selle uue lähenemisviisi potentsiaali. In vivo uuringud on juba läbi viidud mõnede teist tüüpi nanoosakeste haava sidemetega, näiteks hõbeda nanoosakestega, millel on mõni edukas toime.
> Allikad:
> Abrigo M, Kingshott P, McArthur S. Elektrospaani polüstüreeni kiudude läbimõõt, mis mõjutab bakterite kinnitumist, proliferatsiooni ja kasvu. ACS Applied Materials and Interfaces , 2015; 7 (14): 7644-7652.
> Fredman G, Spolitu S, Perretti M jt Prorsolving peptiid Ac2-26 sisaldavate suunatud nanoosakesed kaitsevad kõrget ateroskleroosi eest hüperkolesteroleemilistes hiirtes. Science Translational Medicine , 2015, 7 (275).
> Leoni G, Neumann P, Reutelingsperger C jt Ekstsellulaarsete vesiikulite ja polümeersete nanoosakeste sisaldus anneksiin A1 soodustab epiteeli haavade parandamist. Clinical Investigation Journal , 2015, 125 (3): 1215-1227.
> McMasters J, Panitch A. Täispikk artikkel: rakuvälise põletikuvastase peptiidiga manustatavate kollageeni siduvate nanoosakeste jaoks vähendatakse trombotsüütide aktiveerimist, soodustab endoteeli migratsiooni ja põletikurõhku. Acta Biomaterialia , 2017; 49: 78-88.
> Zhang M, Viennois E, Merlin D, jt Söödav ingveri saadud nanoosakesed: uudne terapeutiline lähenemine põletikulise soolehaiguse ja koliidiga seotud vähi ennetamiseks ja raviks. Biomaterials , 2016; 101: 321-340.