Mokslinis pagrindas: Nanomedicina

Kas yra nanomedicina?

Nanomedicina – tai nanotechnologijų taikymas medicinos moksluose. Ji apima nanometrinio dydžio medžiagų ir prietaisų naudojimą ligų diagnostikai, stebėsenai ir gydymui.

Nanomedicina apima kelias svarbias sritis:

  • tikslinis vaistų pristatymas
  • medicininis vaizdinimas ir diagnostika
  • audinių inžinerija
  • regeneracinė medicina
  • nanomastelio biosensoriai

Kadangi nanodalelės yra itin mažos, jos gali tiesiogiai sąveikauti su biologinėmis molekulėmis, tokiomis kaip baltymai, DNR ir ląstelių membranos.

Kodėl dydis svarbus

Nanomastelio matmenys yra itin svarbūs, nes jie atitinka biologinių struktūrų mastelį.

Pavyzdžiui:

Struktūra  Apytikslis dydis
Žmogaus plaukas 80 000–100 000 nm
Raudonasis kraujo kūnelis 7 000 nm
Virusas 100 nm
Baltymas 10 nm
Nanodalelė 1–100 nm

Todėl nanodalelės yra pakankamai mažos, kad galėtų cirkuliuoti kraujagyslėmis ir sąveikauti su atskiromis ląstelėmis.

Nanomastelyje medžiagos pasižymi unikaliomis savybėmis dėl:

  • didelio paviršiaus ir tūrio santykio
  • padidėjusio cheminio reaktyvumo
  • kvantinių efektų
  • pagerintų optinių savybių

Šios savybės leidžia nanodalelėms atlikti funkcijas, kurios neįmanomos didesnėms dalelėms.

Nanodalelių tipai, naudojami medicinoje

Nanomedicinoje dažniausiai naudojami kelių tipų nanodalelės.

Auksinės nanodalelės

Auksinės nanodalelės turi ypatingų optinių savybių ir plačiai naudojamos:

  • medicininiam vaizdinimui
  • vėžio aptikimui
  • fototerminei terapijai

Jos gali sugerti šviesą ir paversti ją šiluma, kuri gali būti panaudota navikinių ląstelių naikinimui.

Anglies nanovamzdeliai

Anglies nanovamzdeliai yra cilindrinės anglies struktūros, pasižyminčios išskirtiniu tvirtumu ir laidumu.

Pritaikymo sritys:

  • vaistų pernaša
  • biosensoriai
  • audinių inžinerija

Jų tuščiavidurė struktūra leidžia pernešti molekules per biologines aplinkas.

Liposomos

Liposomos – tai sferinės pūslelės, sudarytos iš lipidinių dvisluoksnių, panašių į biologines membranas.

Jos ypač naudingos:

  • vaistų įkapsuliavimui
  • kontroliuojamam vaistų išskyrimui
  • tikslinei terapijai

Liposomos gali apsaugoti vaistus nuo suirimo, juos transportuojant kraujotakos sistema.