Наномедицин: наночестички во медицината

Наномедицин: наночестички во медицината



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Што е наномедицин? Нанос значи џуџе на грчки. Па џуџе лек? Она што се подразбира е техника која третира најмали структури во организмот и ги користи најмалите материјали за лекување на болести.

Дефиниција

Станува збор за структури кои се 10.000 пати помали од просекот на човечка коса, нанометарот е милион на милиметар. Различни вештачки произведени нанопроизводи веќе постојат денес - постојат, на пример, наночестички изработени од титаниум диоксид во сончање, сребрени наночестички во облека и во пакување со храна.

Комисијата на ЕУ дефинира: „Наноматеријалот е природен, генериран од процеси или произведен материјал што содржи честички во неповрзана состојба, како агрегат или како агломерат и во кој најмалку 50 проценти од честичките имаат една или повеќе надворешни димензии во дистрибуцијата на големината на бројот во опсегот од 1 Имајте нанометри до 100 нанометри. (…) Отстранувањето (…), фулерените, графенските снегулки и едно-wallидните јаглеродни наноцевки со една или повеќе надворешни димензии со помалку од 1 нанометар се сметаат за наноматеријали. ”

Прво, нанотехнологијата треба да произведува работи помали и помали и затоа поточно. Второ, тоа обезбедува пристап до атоми и молекули и на тој начин може да создаде нови материјали и цели материјални системи.

Постојат природни наночестички, како честички од саѓи, протеини во крвта или честички од маснотии во млекото. Истражувачите или создаваат синтетички нано-честички намерно или како несакан ефект, на пример кога дизелот гори.

Што е посебно за нано?

Нано-структурите развиваат специјални функции на ниво на атоми и молекули, како во анимирани така и во неживи материи. Изминатите децении се обликувани со истражување за тоа: првото нешто беше да се фатат наносистеми.

Денес, научниците го користат ова знаење во системите за живеење - ова е основата на лекот Наон. Како и секоја нова техника што се меша со организмот, таа исто така вклучува ризици: на пример, нанокапсулите треба да користат лекови во организмот точно каде се наоѓаат болестите, а тоа ветува огромни напредоци во медицината за карцином, на пример. Сепак, овие наночестички може да навлезат во клеточните wallsидови, да се соберат во телото или да го запалат респираторниот тракт.

Заеднички наноматеријали

Наносилвер: Среброто убива бактерии, а науката го користи ова во наночестички, на пример како површински слој на рачки на вратите, во преливи за рани или во текстил - наносилверот помага против мирисот на пот.

Нежните честички можат да се произведат вештачки за да послужат како црн пигмент во бои, но и како антистатик додаток во пластика.

Јаглеродните наноцевки се конструирани од јаглерод, се многу стабилни и со тоа се безбедна пластика. Денес можете да ги најдете во велосипеди со врвна класа.

Титаниум диоксид ги рафинира површините за да ја одврати нечистотијата. Промовира распаѓање на органски материјали од сончева светлина и ја задржува бојата на градежните фасади чиста, на пример.

Наночестички во цинк оксид апсорбираат УВ зрачење од сонцето и затоа се наоѓаат во сончање. Индустријата исто така го користи во дисплеи со течни кристали или LED диоди. Обложувањата со цинк оксид исто така го промовираат ефектот на сончевите ќелии.

Наномедицин

Американскиот визионер Роберт Фритас ја смета наномедицината како златно доба: нанороботите во блиска иднина треба да го поправат оштетувањето на гени, вештачки произведени црвени крвни зрнца спречуваат срцев удар - наномашините потоа убиваат вируси, ги поправаат клетките или ја полнат крвта со кислород.

Медицината ветува многу од нанотехнологијата. Повеќе од 100 лекови веќе содржат наночестички, како и дијагностички методи и уреди кои работат со наночестички. Лековите се помалку за нови активни состојки отколку за новата ефикасност: нанокапсулите, кои само ги ослободуваат супстанциите во околината на одредени молекули, треба да ги транспортираат активните состојки директно до нивната дестинација.

Многу лекари очекуваат пресвртница во медицината за терапија на невролошки заболувања кои се поврзани со крв и мозок. Бидејќи наночестичките честички можат да ја пробијат оваа „крвно-мозочна бариера“. Ова отвора нови перспективи, на пример за Алцхајмеровата и Паркинсоновата, а можеби и за мултиплекс склероза.

Уредите, подовите, wallsидовите и мебелот во клиниките со нано може да промовираат стерилитет. Отпорните бактерии веројатно можат подобро да се контролираат на овој начин. Раните преливи веќе содржат нано-сребро, на пример во случај на повреди од пожар.

Нанотехнологијата исто така треба да ја подобри дијагностиката: наночестичките честички се подготвени така што тие да се придржуваат до органи или клетки. На пример, ткивото на туморот може да се идентификува со честички на нано-железо оксид.

Ова доведува до веројатно нанотерапија во блиска иднина: во медицината за рак, нанотехнологијата наскоро ќе се користи за идентификување и борба против туморите. Денес, лекарите веќе експериментираат со третман на рак, во кој магнетните честички на нано-железо оксид електромагнетно го загреваат туморот и со тоа ги уништуваат клетките на ракот.

На пример, нанокапсулите може да содржат клетки на панкреасот, да ослободат инсулин во крвта и со тоа да се третираат дијабетес.

Веќе има паста за заби, терпејд С.О.С. Чувствителен заснован на наночестички. Таа гради слој на вештачки заб материјал со наночестички; така што забите треба да чувствуваат помала болка.

Хидроксиапатитот е сличен на минералите во коските и забните импланти растат за половина подобро, наноматеријалот го скратува процесот до две недели, за разлика од конвенционалните 2-4 месеци.

Нанопорен силикон или титаниум диоксид се карактеризира со структури на дупки. Овие го стимулираат растот на коските на импланти, го запираат воспалението со ослободување на активни супстанции како сунѓер.

Нанотехнологијата несомнено ќе стане особено важна за другите имплантации, бидејќи површините направени од наночестички можат подобро да се поврзат со биолошките органи и вештачките уреди отколку со вообичаените методи. Дали пејсмејкери или ендопротези како што се вештачко колено, колк или рамо на зглобовите: нано-слоевите веројатно ќе ја намалат одбраната на телото од странски тела.

Хидроксиапатит веќе може да се инјектира како паста за да се изградат коски. Таквиот наноматеријал добро се толерира затоа што наликува на минералните компоненти во коската. Следниот чекор е да се хидроксиапатититите, кои се комбинираат со јаглеродни наноцевки во композитна матрица и служат како коскено цемент.

Victртвите од несреќи наскоро можат да имаат корист од заменското ткиво во форма на стакло-колаген композити во нано-формат кои ја поддржуваат вештачката кожа и вештачките коски. Покрај тоа, импланти со нанотехнологија се вели дека се постабилни од конвенционалните.

Веќе во 1998 година, компанијата Abraxis BioScience LLC во САД спроведе клинички тестови со наномедицин против карцином. Агентот Абаксане конечно беше одобрен. Се состои од нерастворлив paclitaxel и албумин, овој албумин се врзува за протеинот SPARC, кој е под влијание на рак на панкреасот - за разлика од другите лекови.

Фармацевтски производи „Текмира“ од Канада развиле нано за липоми, за кои се смета дека делуваат против хиперхолестеролемија во црниот дроб. Сепак, еден од пациентите со тест покажал симптоми слични на оној на грипот, а експериментот потоа бил запрен.

Француската фармацевтска биоалиенција фарма користеше наночестички против рак на црниот дроб со лекот дексорубицин. Сепак, три лица починале од проблеми со белите дробови.

Нанотерапија на тумори на мозокот - хипертермија - е одобрена во ЕУ. Честичките од железен оксид се вбризгуваат во мозокот и се возбудуваат таму со магнетни бранови. Тие го загреваат туморот и со тоа го убиваат. Магнетна слика на честички (MPI) може да се користи и за снимање на срцето и крвните садови.

Мајкл Бамберг од германското здружение за карцином рече: „Хипертермијата ќе стане четвртиот столб на терапијата со карцином - заедно со операцијата, радиотерапијата и хемотерапијата. Неговата идеја се заснова на докажани успешни успеси за рак на дојка, рак на кожата, тумори, рак на цревата и матката.

Планирани се брзи тестови со наносензори за откривање на карцином, тестови на нанохормони, нано-ботови за поправка на клетки и наночестички за зараснување на повреди на 'рбетниот мозок од парализирани луѓе Некои истражувачи веруваат дека можат да им дадат на параплегичарите нормален живот. Но, тоа е сепак основно истражување.

Магнетна слика на честички

Новата техника на сликање, Магнетно честицирање, е започната во 2005 година од истражувачи на Филипс здравство. Тие претставија тродимензионални филмови на срца, садови и тумори, а ниту еден друг метод не можеше да го стори тоа.

Оваа техника ќе овозможи да се детектираат проблеми со срцето многу побрзо отколку порано. Лекарот требаше да го снима срцето и околината однадвор и веднаш може да идентификува оштетување на срцевиот ид или слабост на срцевиот мускул. Сè што треба да направи е да инјектира магнетни наночестички кај пациентот. Конвенционална срцева дијагноза, од друга страна, понекогаш трае со месеци.

Вештачки органи

Нанотехнологијата ве тера да размислите за она што беше научна фантастика до неодамна, имено за вештачки создавање органи, па дури и организми. Интердисциплинарни истражувачи сакаат да ја комбинираат нанотехнологијата со биотехнологијата, информациите и когнитивната наука и со тоа да создадат вештачка интелигенција или да ги зголемат човечките способности надвор од природните граници.

Ова не е фиксна идеја, но веќе е реалност. Ова е како кожата и 'рскавицата сега можат да се произведат вештачки. Со поголеми органи, нано-науката досега не успеа да снабдува кислород и хранливи клетки. Сè уште не работи, така клетките умираат.

Сепак, Институтот за технологија во Масачусетс во Кембриџ, САД развива метод за да се реши токму овој проблем. Компјутерот дизајнира шема на мобилна мрежа и ја гравира на силиконска површина. Оваа шема потоа се пренесува на биолошки материјал, два слоја се поставени еден врз друг и се запечатени. Клетките можат да се придржуваат до оваа структура. Самите ќелии се одгледуваат во садови за петри. Клетките на црниот дроб и бубрезите останаа недопрени две недели.

Истражувачите засадија „нано-црн дроб“ со слој клетки кај стаорци. На црниот дроб му требаат околу 30-50 такви слоеви за да функционираат. Нано ткаенината преживеа една недела.

Нанотехника и научна фантастика

Грег Бир ја основал нанотехнологијата во научната фантастика како централна тема во 1985 година со „Крв музика“. Истражувач расте молекули и ги учи некаква форма на интелигенција. Тој самиот инјектира една од овие култури.

Наноботите сега се размножуваат и делуваат независно во телото: неговата визуелна острина се зголемува, тој веќе не страда од настинки. Наноите постојано се развиваат и создаваат идеално опкружување: од слуги до владетели над нивните тела домаќини. Тие го репрограмираат и контролираат истражувачот.

Ова има предности за неговиот изумител: Опстанокот на нано зависи од здравјето на телото домаќин и затоа тие постојано ги подобруваат неговите способности.

Но, тие не го менуваат домаќинот како што би било најдобро за него, туку како самите наноорганизми да имаат идеални услови за живот. Сега научниот напредок станува хорор.

Во „Господар на с“, Андреас Ешбах измислил самодоволни нано-борби кои убиваат клетки на ракот. За контролни цели, тие се поврзани со докторот преку радио за да не можат да извршат неправилни активности; безжичната врска оди директно до мозокот на лекарот, кој го поминуваат нано-дебели кабли за да ги водат клетките за лекување. Тие работат на следниов начин: Машините едноставно не ги раствораат клетките на ракот; тоа би било премногу опасно затоа што ќе го преплави вашето тело со повеќе отпад отколку што може да се исцеди. Наместо тоа, тие продираат во ќелијата и предизвикуваат апоптоза, свој механизам на клетката за контролирано самоуништување. Повеќето остатоци ги јадат леукоцитите. Сè што преостанува, транспортираат од самите подморници, депонирани во вашиот мочен меур или црево “.

Нанотехнологијата игра улога во многу романи: како централен заговор, како страничен настан или како позадина.

Брус Стерлинг, пронаоѓач на литературата за сајберпанк, се фокусира на нанотехнологијата во својата визија за иднината од крајот на 90-тите. Тој се гледа себеси како футуристист и рече дека со пробивот на Интернет се случило многу работи за кои пишувал во фикција - затоа сега се занимавал со технологија што штотуку започнува.

Во 2002 година, Мајкл Црихтон, авторот на Паркот Јура, го објави „Пленот“. Истражувачите во Невада развиваат нанокамери за војската. Но, тие стануваат самовработени и убиваат сè што наидоа. Тие ги размножуваат и манипулираат со мислите и моторните вештини на нивните пронаоѓачи. Наноите се развиваат во супер организам што ја копира формата на луѓето.

Наноите потоа се однесуваат како луѓето, тие ја уништуваат планетата за да добијат суровини за нивно множење. Научна фантастика, која размислува понатаму за тоа што би било технички можно и дизајнира фиктивно реалистично сценарио, не беше „Плен“, туку старомодна приказна за „духовите што ги нареков“ од човекот Фаустиец, кој веќе ги нема своите технички чудовишта под контрола.

За разлика од тоа, Ангелика Фехенбах го напиша „Ефектот Лотус“, трилер што останува близу до реалноста. Научник од Универзитетската болница Марбург забележува дека ново истражуваната нанотехнологија е ризична кога лабораториските стаорци умираат по редови. Таа сфаќа дека одговорните кријат нешто, прават некои истражувања и наскоро се борат за нејзиниот живот.

Effеф Карлсон го објави „Година на чума“ во 2007 година, делото се појави на германски јазик една година подоцна како „Нано“. Наночестичките честички обезбедуваат позадина за класичен пост за крајно време. Дејствието е традиционално: вештачката интелигенција станува самовработена и ги убива своите изумители.

Овие суштества Франкенштајн се нано роботи овде. Тие ги размножуваат и убиваат сите топлокрвни животни. Луѓето бегаат кон високите планини затоа што наноите не работат таму. Преживеаните во алпската зима во меѓувреме се борат со студ и глад. Тие се обидуваат да се приклучат на групата на друг самит во кој има повеќе храна и сместување.

Карлсон е добро обучен во нанотехнологијата; меѓутоа, ова само дава рамка за прашањето: Како луѓето се однесуваат во екстремни ситуации?

Самостојните нано-ботки се омилена идеја за научна фантастика. Овие талкаат по телото и го елиминираат секој отров, секоја тенија, тие поправаат малформации на клетките, заздравуваат внатрешни повреди, ги регенерираат клетките и со тоа престануваат да стареат - секој ден 24 часа.

Ако имало такви наномашини, ние дури би можеле да живееме нездраво затоа што тие веднаш ќе ги отстранат сите штети.

Наномедицински ризици

Американските студии од 2002 година покажаа потенцијална заштеда во рак на јајчник од наноматеријали, главно затоа што оние третирани имаа помалку несакани ефекти од наночестичките честички. Сепак, непожелните несакани ефекти беа голем проблем, при што 100.000 луѓе умираат од тоа за една година во Соединетите држави.

Малку е истражено за ризиците од нанотехнологијата и не е познато кои компании ги користат кои наносечности. Најверојатно, еден проблем ќе вклучува наночестички што се испуштаат во околината; тие се помали од ситна прашина и остануваат во воздухот долго време.

Затоа, експертите бараат повик за централен регистар за регистрација, во кој се пријавуваат нано-супстанции и истраги за секоја посебна супстанција.

Наночестичките делови во системите за филтрирање веројатно не претставуваат ризик за здравјето при работа затоа што цврсто се запечатуваат во пластика. Сепак, отстранувањето ќе стане проблематично во иднина, бидејќи постои ризик од сличен напор со оној на азбест.

Треба да се избегнуваат сите производи со кои наночестичките се испуштаат во животната средина. На пример, нано-сребрените честички во одредени чорапи се раствораат првиот пат кога се мијат, влегуваат во отпадната вода таму и веројатно се оштетуваат бактериите во постројките за третман на отпадни води.

Досега никој не знае како треба да се класифицираат ризиците од наноматеријалот: дали станува збор за големината или дали се важни својствата на супстанциите? Дали станува збор за количината на супстанции во околината како другите вредности на прагот, или дали бројот и структурата на честичките се исто така пресудни за опасноста?

Повеќето Европејци не се свесни за нанотехнологијата, и секое трето лице во Германија не знае што е тоа. Оние на кои нанотехнологијата велат дека нешто обично се позитивни за тоа.

Станува јасно дека луѓето кои се запознаени со поимот нанотехнологија обично стекнале свое знаење за тоа и затоа ретко го девалвираат или го поддржуваат без критики.

Здруженијата за заштита на потрошувачите бараат да се отстранат наночестичките делови од козметиката и храната сè додека не можат да се класифицираат како безопасни. На пример, во Натурланд се забранети наночестички.

Во Германија, наноматеријалите можат да се сметаат како активни и помошни супстанции, во зависност од тоа како се користат. Германскиот закон за лекови прецизира како изгледаат безбедносните проверки, т.е. и советодавните процедури и клиничките тестови пред одобрувањето, самите процедури за одобрување и следењето и известувањето по одобрувањето.

Комисиите за етика мора да одобрат клинички тестови. Германскиот федерален институт за лекови и медицински уреди го следи одобрувањето.

Преминувањето на крвно-мозочната бариера е особено контроверзно. Иако го прави возможно да се подобри работата на мозокот кај пациенти со Алцхајмерова болест, може да се користи и за подобрување на перформансите кај луѓе кои не се терапевтски предизвикани - со непредвидливи несакани ефекти.

ЕУ забранува истражување за методите за развој на материјали за подобрување на здравите луѓе. Комитетите за етика посветуваат особено внимание на воената употреба: лековите на нанотехника имаат за цел да ја зголемат концентрацијата меѓу војниците или да им овозможат да работат постојано без спиење. На крај, но не и најмалку важно, нанотехнологијата отвора безброј можности за развој на синтетичко-биолошки средства за борба.

Сепак, комисиите за етика достигнуваат малку, бидејќи проектите што користат нанотехнологија во оваа смисла се одвиваат во тајност.

Додека вистинското медицинско истражување денес масовно ја промовира функционалната замена на оштетените делови од телото со наномедицин, етичарите разговараат за проблемот со органи и протези за кои се вели дека го надминуваат човековиот оригинал.

Оваа дискусија не е јасна: Подобрувањата во телото, кои се медицински неопходни, прифатливи или неприфатливи, се дефинираат многу поинаку во општествата.

Дебатата за тоа што медицински и технички е можно со наномедицината и што е етички оправдано, моментално се одвиваат во Германија. (Д-р Уц Анхалт)

Отече:

http://www.ingenieur.de/Fachgebiete/Mikro-Nanotechnik

http://www.nano.fraunhofer.de/de/nanotech.html

http://library.fes.de/pdf-files/stabsabteilung/05709.pdf

http://www.umweltbundesamt.de/themen/chemischen/nanotechnik

Информации за авторот и изворот


Видео: ПРИВИВКИ. О чём молчат медицина, власть и корпорации Познавательное ТВ, Пламен Пасков