Sissejuhatus
Teaduslik taust: Nanomeditsiin
Nanomeditsiin on nanotehnoloogia rakendamine meditsiiniteaduses. See hõlmab nanoskaalas materjalide ja seadmete kasutamist haiguste diagnoosimiseks, jälgimiseks ja raviks.
Nanomeditsiin hõlmab mitmeid olulisi valdkondi:
- sihtotstarbeline ravimite kohaletoimetamine
- meditsiiniline pildistamine ja diagnostika
- koekultuuride insenertehnoloogia
- regeneratiivne meditsiin
- nanoskaalas biosensorid
Kuna nanoosakesed on äärmiselt väikesed, saavad nad otseselt suhelda bioloogiliste molekulidega nagu valgud, DNA ja rakumembraanid.
Nanoskaalas mõõde on kriitilise tähtsusega, sest see vastab bioloogiliste struktuuride suurusele.
Näiteks:
| Struktuur | Ligikaudne suurus |
| Inimese juuksekarv | 80 000–100 000 nm |
| Punane verelible | 7 000 nm |
| Viirus | 100 nm |
| Valgud | 10 nm |
| Nanoosake | 1–100 nm |
Nanoosakesed on seega piisavalt väikesed, et liikuda läbi veresoonte ja suhelda üksikute rakkudega.
Nanoskaalas avalduvad materjalides unikaalsed omadused tänu:
- suurele pindala ja mahu suhtele
- suurenenud keemilisele reaktsioonivõimele
- kvantefektidele
- parandatud optilistele omadustele
Need omadused võimaldavad nanoosakestel täita funktsioone, mis on suurematele osakestele võimatud.
Nanomeditsiinis kasutatakse sageli mitut tüüpi nanoosakesi.
Kuldnanoosakesed
Kuldnanoosakestel on erilised optilised omadused ja neid kasutatakse laialdaselt:
- meditsiiniline pildistamine
- vähi tuvastamine
- fototermiline ravi
Nad suudavad neelata valgust ja muuta selle soojuseks, mida saab kasutada kasvajarakkude hävitamiseks.
Süsiniknanotorud
Süsiniknanotorud on silindrilised süsinikstruktuurid, millel on erakordne tugevus ja juhtivus.
Rakendused hõlmavad:
- ravimite transport
- biosensorid
- koekultuuride insenertehnoloogia
Nende õõnes struktuur võimaldab neil kanda molekule läbi bioloogiliste keskkondade.
Liposoomid
Liposoomid on sfäärilised vesiikulid, mis koosnevad lipiidikihtidest, mis on sarnased bioloogiliste membraanidega.
Need on eriti kasulikud:
- ravimite kapseldamine
- kontrollitud ravimite vabanemine
- sihtotstarbeline ravi
Liposoomid suudavad kaitsta ravimeid lagunemise eest, transportides neid vereringes.