Aizvien pieaug interese par nanotehnoloģiju un zāļu ieguvi medicīnā. Pašlaik notiek galvenie integrēti neinvazīvie uzņemšanas sensori, kas mēra dzīvībai svarīgas pazīmes, kā arī pārnēsājamas ierīces, kas padara procedūras ērtākas. Vēl viena svarīga nanotehnoloģiju attīstības joma ir nanodaļiņu attīstība, kas var pārnēsāt medikamentus un mērķa specifiskās šūnas vai audus.
Šiem bioloģiski noārdāmiem nano "droniem" ir milzīgs potenciāls dažādās medicīnas jomās. Tie jau ir ievadīti onkoloģijā un tiek izmantoti, lai vājinātu audzēju šūnu aizsardzību peles modeļos. Sirds slimību eksperti 2015. gadā arī izmantoja nanotehnoloģiju, lai piegādātu zāles un rekonstruētu artērijas , paverot ceļu aterosklerozes ārstēšanai jaunā veidā, iespējams novēršot sirdslēkmes un insultu veidošanos.
Nanotehnoloģiju izmantošana, lai atrisinātu iekaisumu
Pētījums dzīvnieku modeļos, kas publicēts Science Transfer Medicine , ziņoja, ka nano izmēra drones var būt efektīvas aterosklerozes aplikuma pārkārtošanā, padarot aplikumu stabilāku un mazāku iespēju pārtraukt un kļūt par potenciāli nāvējošu asins recekli. Pētnieki no Hārvardas Medicīnas skolas, Brigham un Sieviešu slimnīcas un Kolumbijas universitātes izstrādāja nanomedicīnas, kas tika izstrādātas, lai pārnēsātu pretiekaisuma vielas tieši mērķa vietā.
Nesaturējošs iekaisums ir galvenais faktors aterosklerotisko bojājumu progresēšanā.
Lietojot nano dronus, kuros bija terapeitiskās vielas, kas izgatavotas no organisma pretiekaisuma proteīna aninīna A1, ievērojami uzlabojās pelēm ar progresējošu aterosklerozi. Ne tikai samazināsies iekaisums, bet arī pelēm tiek iztīrītas asinsvadu artērijas, kas ir unikāls šīs jaunās terapijas formas ārstēšanas sastāvdaļai.
Bojāto koronāro artēriju remonts var būt ļoti svarīga, lai novērstu sirdslēkmes, kā arī var samazināt nāves gadījumu skaitu, kas rodas no aterosklerozes, kas pašlaik ir viens no galvenajiem slimību un nāves cēloņiem Amerikas Savienotajās Valstīs. Ir iecerēts, ka drīzumā inovatīvais process tiks pielāgots un pārbaudīts uz cilvēkiem, piedāvājot aizraujošu veidu iekaisuma ārstēšanai ar mērķtiecīgu, lokalizētu peptīdu piegādi.
Purdue Universitātes Bioloģiskās medicīnas institūta Weldon skolas pētnieki aprakstīja vēl vienu izrāvienu metodi, lai ārstētu iekaisumu, izmantojot nanotehnoloģiju. Viņi izstrādāja kolagēna saistošo nanodaļiņu sistēmu, ko var izmantot perifēro artēriju slimības ārstēšanai. Šī jaunā metode izmanto nanodaļiņas, kuras saista kolagēnu un atbrīvo pretiekaisuma peptīdus. Šīs nanodaļiņas var arī mazināt iekaisumu, kā arī veicināt ievainoto audu reģenerāciju.
Epitēlija brūču atjaunošana ar nanodaļiņām
Dzemdību remonts ir vēl viena terapeitiska joma, kur nanodaļiņas var veiksmīgi izmantot, lai atvieglotu bieži vien grūti dzīšanas procesu. Giovanna Leoni un kolēģi Emorijas universitātē izmantoja nanodaļiņu sistēmisku piegādi, kas satur dabisko olbaltumvielu aninīnu A1, uz ievainoto zarnu gļotādu.
Hronisks gļotādas ievainojums ir daudzu iekaisuma procesu zarnu iezīme, tai skaitā čūlainais kolīts un Krona slimības stāvoklis, kas ietekmē aptuveni 1,6 miljonus amerikāņu. Nesenais pelēm veiktais pētījums parādīja, ka mērķtiecīga pretiekaisuma līdzekļu piegāde uzlabo ievainoto audu dziedināšanas procesu un sekmē epitēlija brūces labošanu. Savā rakstā, kas publicēts "Klīniskās izpētes žurnālā" , autori iesaka, ka nano daļiņās iekapsulētu peptīdu piegāde vietās varētu būt jauna terapeitiskā stratēģija cilvēkiem, kuri cieš no iekaisīgas zarnu slimības (IBD).
Arī ir bijusi zināma interese par dabisko nanodaļiņu attīstību, kas var palīdzēt ārstēt tādus traucējumus kā IBD. Nanostudija, kas iegūta no ēdama ingvera, veiksmīgi tika izmantota pētījumā, ko vadīja Džordžijas štata universitāte, Atlanta MingZheng Zhang. Dabas nanodaļiņas varētu samazināt grūtības, kas saistītas ar sintētisko ķīmisko vielu ražošanu.
Nanomesh mērci par hroniskām brūcēm
Vēl viena iespējama nanotehnoloģiju izmantošana ir pierādījusi Martina Abrigo un viņas pētnieku komanda Austrālijas Swinburne tehnoloģiju universitātē. Abrigo izskata nelielu daļiņu ārējo pielietojumu, lai ārstētu hroniski inficētās brūces. Viņa izveidoja tīklu no elektrošoka polistirola šķiedrām, kas ir paredzētas, lai piesaistītu baktērijas no brūces. Nanomesh piedāvā optimālus augšanas apstākļus baktērijām, piemēram, Staphylococcus Aureus un Escherichia Coli , tāpēc tās tiek piesaistītas acīm, atstājot brūces tīru. Baktēriju reakcija uz dažādu šķiedru diametru acīm tika pārbaudīta, izmantojot skenējošu elektronu mikroskopiju un konfokālas mikroskopijas kombināciju.
Šīs baktērijas tika īpaši piesaistītas šķiedrām, kuru izmērs bija aptuveni tāds pats kā tiem. Rezultāti, kas publicēti ACS pielietotajos materiālos un saskarnēs , liecina, ka electrospinning nanofibras varētu būt jauns veids, kā kontrolēt brūces, kas inficētas ar parastām baktērijām. Līdz šim zinātnieki ir veikuši tikai in vitro eksperimentus un eksperimentus ar audu inženierijas palīdzību, izmantojot ādas modeļus. Tomēr sagaidāms, ka tuvākajā nākotnē ar dzīviem audiem tiks veikti līdzīgi testi, lai novērtētu šīs jaunās pieejas potenciālu. In vivo pētījumi jau ir veikti ar dažiem citu veidu nanodaļiņu ievainojumiem, piemēram, sudraba nanodaļiņas ar zināmu veiksmi.
> Avoti:
> Abrigo M, Kingshott P, McArthur S. Electrospun polistirola šķiedru diametrs, kas ietekmē baktēriju piesaisti, proliferāciju un augšanu. ACS Applied Materials and Interfaces , 2015; 7 (14): 7644-7652.
> Fredman G, Spolitu S, Perretti M et al. Mērķtiecīgas nanodaļiņas, kas satur Proresolving peptīdu Ac2-26, aizsargā pret progresējošu aterosklerozi hiperholesterolemiskās peļņās. Science Translational Medicine , 2015, 7 (275).
> Leoni G, Neumann P, Reutelingsperger C, et al. Anēksīns A1, kas satur ārpus šūnu pūslīšus un polimērās nanodaļiņas, veicina epitēlija brūces atjaunošanu. Klīniskās izpētes žurnāls , 2015, 125 (3): 1215-1227.
> McMasters J, Panitch A. Pilna garuma raksts: Kolagēna saistošās nanodaļiņas ekstracelulārajai pretiekaisuma peptīdu piegādei samazina trombocītu aktivāciju, veicina endotēlija migrāciju un nomāc iekaisumu. Acta Biomaterialia , 2017; 49: 78-88.
> Zhang M, Viennois E, Merlin D, un citi Ēdami ingveru iegūti nanodaļiņas: jauna terapeitiska pieeja iekaisuma zarnu slimības un ar kolītu saistītā vēža profilaksei un ārstēšanai. Biomateriāli , 2016; 101: 321-340.