Rostoucí zájem o používání nanotechnologií a léků v medicíně roste. Neinvazivní poživatelné senzory, které měří životaschopná znamení, stejně jako poživatelná zařízení, která činí postupy pohodlnějšími, se nyní dostávají do hlavního proudu. Další důležitou oblastí pokroku v oblasti nanotechnologií je vývoj nanočástic, které mohou přenášet léky a cílové specifické buňky nebo tkáně.
Tyto biologicky rozložitelné nano "drony" mají obrovský potenciál v různých oblastech medicíny. Jsou již zavedeny do onkologie a používají se k oslabení obranných buněk nádorových buněk u myších modelů. V roce 2015 odborníci na onemocnění srdce také využili nanotechnologii, aby dodávali léky a opravovali tepny , čímž připravovali cestu pro léčbu aterosklerózy novým způsobem, případně předcházení infarktu a mrtvici.
Použití nanotechnologie k vyřešení zánětu
Studie na zvířecích modelech, publikovaná ve Vědeckém translačním lékařství , uvádí, že drony s malým rozměrem mohou být účinné při restrukturalizaci aterosklerotické desky, čímž je plaketa stabilnější a méně pravděpodobné, že se rozpadne a stane se potenciálně smrtící krevní sraženinou. Výzkumníci z Harvardské lékařské školy, Brigham a Women's Hospital a Columbia University navrhli nanomediciny, které byly navrženy tak, aby nesly protizánětlivé látky přímo na cílové místo.
Nezáleží na zánětu je hlavním faktorem progrese aterosklerotických lézí.
Při použití nanotrubiček obsahujících terapeutické látky vyrobené z vlastního protizánětlivého proteinu annexinu A1 těla bylo dosaženo významného zlepšení u myší s pokročilou aterosklerózou. Nejen že se snížil zánět, tak i myši dostaly opravu, součást léčby, která je pro tuto novou léčbu jedinečná.
Oprava poškozených koronárních tepen může být velmi důležitá pro prevenci srdečních záchvatů a může také omezit počet úmrtí v důsledku aterosklerózy, která je v současné době hlavní příčinou nemoci a smrti ve Spojených státech. Bylo spekulováno, že inovační proces by měl být brzy vyladěn a testován na člověku, který nabízí vzrušující způsob léčby zánětu cílovým lokalizovaným podáním peptidů.
Výzkumníci z Weldonské školy biomedicínského inženýrství, Purdue University, popsali další průlomovou metodu při léčbě zánětu pomocí nanotechnologie. Vyvinuli systém nanočástice vázající kolagen, který může být použit k léčbě onemocnění periferních arterií. Tato nová metoda používá nanočástice, které se navážejí na kolagen a uvolňují protizánětlivé peptidy. Tyto nanočástice mohou také snížit zánět, stejně jako podporovat regeneraci poškozené tkáně.
Oprava epitelových ran s nanočásticemi
Oprava rán je další terapeutickou oblastí, kde mohou být nanočástice úspěšně aplikovány, aby se usnadnil často těžký hojivý proces. Giovanna Leoniová a kolegové z Emory University používali systémovou dodávku nanočástic obsahujících přirozený protein annexin A1 na poškozenou střevní sliznici.
Chronické poškození sliznice je rysem mnoha zánětlivých stavů střev včetně ulcerózní kolitidy a Crohnovy choroby, které postihují přibližně 1,6 milionu Američanů. Nedávná studie na myších ukázala, že cílená dodávka protizánětlivých látek zvyšuje hojivý proces zraněného tkáně a podporuje opravu epitelových ran. Ve svém článku publikovaném v časopise Journal of Clinical Investigation autoři navrhují, aby lokální dodávka peptidů zapouzdřených v nanočásticích mohla být novou terapeutickou strategií pro osoby trpící zánětlivým střevním onemocněním (IBD).
Tam byl také nějaký zájem na vývoji přírodních nanočástic, které mohou pomoci léčit podmínky, jako je IBD. Nanočástice pocházející z jedlého zázvoru byla úspěšně použita ve studii vedené MingZhengem Zhangem z Georgia State University v Atlantě. Přírodní nanočástice mohou potenciálně minimalizovat potíže spojené s výrobou syntetických chemikálií.
Nanomesh obvaz pro chronické rany
Další možné využití nanotechnologie prokázala Martina Abrigo a její tým výzkumníků na Swingburské univerzitě v Austrálii. Abrigo zkoumá vnější aplikace malých částic k léčbě chronicky infikovaných ran. Vytvořila síť z polypropylenových vláken, která jsou navržena tak, aby přitahovala bakterie z rány. Nanomesh nabízí optimální růstové podmínky pro bakterie, jako jsou Staphylococcus aureus a Escherichia Coli , takže jsou přitahovány do sítě, takže zranění je čisté. Bakteriální odpověď na oka různých průměrů vláken byla testována kombinací skenovací elektronové mikroskopie a konfokální mikroskopie.
Bakterie byly speciálně přitahovány vlákny, které měly přibližně stejnou velikost jako ty. Výsledky, publikované v ACS Applied Materials and Interfaces , naznačují, že elektrospinovací nanovlákna mohou být novým způsobem kontroly ran, které jsou infikovány běžnými bakteriemi. Zatím vědci provedli pouze in vitro experimenty a experimenty na tkáňových inženýrských modelech. Očekává se však, že v blízké budoucnosti budou provedeny podobné testy na živých tkáních, aby se posoudil potenciál tohoto nového přístupu. Studie in vivo již byly provedeny s některými jinými typy nanášení nanočástic na rány, například nanočástice stříbra s určitým úspěchem.
> Zdroje:
> Abrigo M, Kingshott P, McArthur S. Electrospun průměr polystyrenových vláken ovlivňuje bakteriální vazbu, proliferaci a růst. ACS Applied Materials and Interfaces , 2015; 7 (14): 7644-7652.
> Fredman G, Spolitu S, Perretti M, et al. Cílené nanočástice obsahující prozolující peptid Ac2-26 chrání před pokročilou aterosklerózou u hypercholesterolemických myší. Science Translational Medicine , 2015; 7 (275).
> Leoni G, Neumann P, Reutelingsperger C, et al. Příloha A1 obsahující extracelulární vezikuly a polymerní nanočástice podporují opravu epiteliálních ran. Journal of Clinical Investigation , 2015; 125 (3): 1215-1227.
> McMasters J, Panitch A. Celý článek: Nanočástice vázající kolagen pro extracelulární protizánětlivé peptidové podání snižují aktivaci destiček, podporují endoteliální migraci a potlačují zánět. Acta Biomaterialia , 2017; 49: 78-88.
> Zhang M, Viennois E, Merlin D, et al. Jednorázové nanočástice odvozené od zázvoru: nový terapeutický přístup k prevenci a léčbě zánětlivého střevního onemocnění a rakoviny spojené s kolitidou. Biomaterials , 2016; 101: 321-340.