Nagyobb érdeklődés mutatkozik a nanotechnológia és az orvosi bevitelek iránti igény iránt. A nem-invazív fogyasztható érzékelők, amelyek mérik a létfontosságú jeleket, valamint az ételmességet biztosító eszközök, amelyek kényelmesebbé teszik az eljárásokat. A nanotechnológia egyik fontos területe a nanorészecskék fejlesztése, amelyek gyógyszereket hordozhatnak és célzott sejteket vagy szöveteket célozhatnak meg.
Ezek a biológiailag lebomló nano "drones" hatalmas potenciállal rendelkeznek az orvostudomány különböző területein. Már bevezették az onkológiába, és az egérmodellekben gyengítik a tumorsejtek védelmét . 2015-ben a szívbetegségekkel foglalkozó szakértők a nanotechnológiát is használják gyógyszerek szállítására és az artériák javítására , és új utakat terjesztve az ateroszklerózis kezelésére, esetleg szívrohamok és stroke-ok megelőzésére .
A nanotechnológia alkalmazása a gyulladás feloldására
Egy állatmodellekben végzett tanulmány, melyet a Science Translational Medicine publikál, arról számolt be, hogy a nano méretű dronok hatásosak lehetnek az ateroszklerotikus plakk átalakításában, így a plakk stabilabbá és kevésbé hajlamosak megtörni és potenciálisan halálos vérrögökké alakulni. A Harvard Orvostudományi Iskola, a Brigham és a Nők Kórháza és a Columbia Egyetem kutatói olyan nanomedicineket terveztek, amelyeket úgy terveztek, hogy gyulladásgátló anyagokat közvetlenül a célterületre szállítsanak.
A nem-rezisztáló gyulladás az atherosclerotikus léziók progressziójának egyik fő tényezője.
Amikor a nano-trójai olyan testtömeg-hatóanyagokat tartalmaztak, amelyek a szervezet saját antiinflammatorikus fehérje annexin A1-ből származnak, jelentős előrehaladást értek el az ateroszklerózissal rendelkező egereknél. Nem csak a gyulladás csökkent, az egerek artériái szintén javításra kerültek, ez a kezelés egy olyan eleme, amely egyedülálló az új terápiás formában.
A károsodott koszorúér-artériák javítása nagyon fontos lehet a szívrohamok megelőzésében, és megakadályozhatja az atheroszklerózis okozta halálozások számát, ami jelenleg az Egyesült Államokban a betegség és a halál egyik vezető oka. Arra gondoltak, hogy az innovatív folyamatot hamarosan finomhangolják és tesztelik az emberen, és izgalmas módot kínálnak a gyulladás kezelésére célzott, lokalizált peptidek leadásával.
A Purdue Egyetem Weldon School of Biomedical Engineering kutatói újabb áttörési módszert írtak le a gyulladás kezelésére a nanotechnológia segítségével. Kollagénkötő nanorészecske-rendszert fejlesztettek ki, amely a perifériás artériás betegség kezelésére használható. Ez az új módszer olyan nanorészecskéket használ, amelyek kötődnek a kollagénhez, és felszabadítják a gyulladáscsökkentő peptideket. Ezek a nanorészecskék is csökkenthetik a gyulladást, valamint elősegíthetik a sérült szövetek regenerálódását.
Hámsejtes sebek javítása nanorészecskékkel
A sebjavítás egy másik terápiás terület, ahol a nanorészecskék sikeresen alkalmazhatók a gyakran nehéz gyógyulási folyamat megkönnyítésére. Giovanna Leoni és az Emory Egyetemen dolgozó kollégái a természetes fehérje Annexin A1-et tartalmazó nanorészecskék szisztémás leadását alkalmazták a sérült bél nyálkahártyájára.
A krónikus nyálkahártya-sérülések számos gyulladásos állapotot jelentenek a bélben, beleértve a fekélyes vastagbélgyulladást és a Crohn-betegség állapotát, amely becslések szerint körülbelül 1,6 millió amerikai embert érint. Egy friss, egéren végzett vizsgálat kimutatta, hogy a gyulladáscsökkentő anyagok célzott szállítása fokozza a sérült szövet gyógyulási folyamatát, és elősegíti az epitheliális sebjavítást. A Journal of Clinical Investigation- ben megjelent cikkében a szerzők azt sugallják, hogy a nanorészecskékbe beágyazott peptidek helyi bejuttatása új terápiás stratégia lehet a gyulladásos bélbetegségben szenvedőknek (IBD).
Volt érdeklődés a természetes nanorészecskék kifejlesztésében is, amelyek segíthetnek az olyan állapotok kezelésében, mint az IBD. Az ehető gyömbérből származó nanorészecskéket sikeresen alkalmazták a Georgia Állami Egyetem MingZheng Zhang által vezetett tanulmányban. A természetes nanorészecskék potenciálisan minimalizálhatják a szintetikus vegyi anyagok előállításához kapcsolódó nehézségeket.
Nanomesh öltözködés krónikus sebek esetén
A nanotechnológia másik lehetséges felhasználását Martina Abrigo és kutatócsapata demonstrálta az ausztrál Swinburne Műszaki Egyetemen. Abrigo az apró szemcsék külső alkalmazását vizsgálja a krónikusan fertőzött sebek kezelésére. Ő készített egy hálót az elektrospui rostokból, amelyeket úgy terveztek, hogy vonzzák a baktériumokat a sebből. A nanomés optimális növekedési feltételeket kínál a baktériumok számára, mint például a Staphylococcus Aureus és az Escherichia Coli , ezért a hálóhoz húzódnak, és a sebet tiszta állapotban hagyják. A különböző szálátmérőjű szemek bakteriális válaszát pásztázó elektronmikroszkópos és konfokális mikroszkóp kombinációjával vizsgáltuk.
A baktériumok különösképpen olyan szálakra vonzódtak, amelyek körülbelül azonos méretűek voltak. Az ACS Applied Materials és Interfaces- ban publikált eredmények arra utalnak, hogy az elektrospinning nanofibre újfajta módszer lehet a közös baktériumok által fertőzött sebek kezelésére. Eddig a kutatók csak in vitro kísérleteket és kísérleteket végeztek a bőrmodelleken végzett szövetmintákon. Várható azonban, hogy a közeljövőben hasonló vizsgálatokat fognak végezni az élő szöveteken, hogy értékeljék az új megközelítés lehetőségeit. In vivo vizsgálatok már elvégezték néhány más típusú nanorészecske sebkötést, például ezüst nanorészecskéket, néhány sikerrel.
> Források:
> Abrigo M, Kingshott P, McArthur S. Az elektrospun polisztirol rost átmérője befolyásolja a bakteriális kötődést, proliferációt és növekedést. ACS Applied Materials és Interfaces , 2015, 7 (14): 7644-7652.
> Fredman G, Spolitu S., Perretti M. et al. Az Ac2-26 prorezolváló peptidet tartalmazó célzott nanorészecskék védelmet nyújtanak a fejlett ateroszklerózis ellen a hiperkoleszterinémiás egerekben. Science Translational Medicine , 2015; 7 (275).
> Leoni G, Neumann P, Reutelingsperger C. et al. Annexin A1 'extracelluláris vezikulumokat és polimer nanorészecskéket tartalmaz, elősegítik az epitheliális sebjavítást. Journal of Clinical Investigation , 125, 125 (3): 1215-1227.
> McMasters J, Panitch A. Teljes hosszúságú cikk: Az extracelluláris gyulladáscsökkentő peptidek kollagénkötő nanorészecskéi csökkentik a vérlemezke aktiválódását, elősegítik az endotheliális migrációt és elnyomják a gyulladást. Acta Biomaterialia , 2017, 49, 78-88.
> Zhang M, Viennois E, Merlin D. et al. Ehető gyömbérből származó nanorészecskék: Új terápiás megközelítés a gyulladásos bélbetegség és a vastagbélgyulladással járó rák megelőzésére és kezelésére. Biomaterials , 2016; 101: 321-340.