10.04.2017 | Нанотехнологии в медицине. Потенциал и риски

Нанотехнологии, это манипулирование веществами в атомном и молекулярном масштабе для создания материалов с удивительно разнообразными и новыми свойствами. Это быстро расширяющаяся область исследований с огромным потенциалом во многих секторах, от медицины, до строительства и электроники. В медицине они обещают произвести революцию в производстве лекарств, генной терапии, диагностике, и других областях исследований, разработках и клиническом применении. Эта статья не пытается охватить всю область, но демонстрирует на нескольких примерах, как нанотехнологии могут изменить медицину, как в исследовательской лаборатории, так и в клинической практике.

Что такое нанотехнологии?

Приставка «нано» происходит от древнегреческого слова «карлик». В науке это означает одну миллиардную часть чего-то, таким образом, нанометр составляет одну миллиардную часть метра. Нанометр имеет ширину от трех до пяти атомов, что в сорок тысяч раз меньше толщины человеческого волоса. Вирус обычно имеет размер сто нанометров. Можно использовать нанотехнологии в медицине. Способность манипулировать структурами и свойствами наномасштабов в медицине подобна наличию субмикроскопической лабораторной скамьи, на которой вы можете обрабатывать клеточные компоненты, вирусы или фрагменты ДНК, используя ряд крошечных инструментов, роботов и трубок.

Манипулирование ДНК

Терапия, которая связана с манипулированием отдельными генами или молекулярными путями, влияющая на их экспрессию, все чаще исследуются как вариант лечения заболеваний. Одной из наиболее востребованных целей в этой области является способность адаптировать лечение в соответствии с генетическим составом отдельных пациентов. Это создает необходимость в инструментах, которые помогают ученым экспериментировать и разрабатывать такие методы лечения. Представьте себе, например, что вы можете растянуть фрагмент ДНК, подобно спагетти, чтобы вы могли ее исследовать или работать с ней. Нанотехнологии приближают научную мечту к реальности. Целесообразность применения нанотехнологий в медицине доказана учеными из Австралийского национального университета, которым удалось прикрепить латексные шарики с покрытием к концам модифицированной ДНК, а затем с помощью «оптической ловушки», содержащей сфокусированный пучок света, удерживать эти шарики на месте. Они растянули нить ДНК для изучения взаимодействия специфически связывающих белков.

Исследователи надеются, что новый метод значительно улучшит производство лекарств для лечения рака, сердечных заболеваний и болезни Альцгеймера. Они также видят применение этих технологий в регенерации тканей человека, кости и хряща, и даже в качестве способа разработки более тонких и мощных микропроцессоров для использования в компьютерах и бытовой электронике.