Who's Online

Έχουμε 54 επισκέπτες συνδεδεμένους


Nanosciences & Nanotechnologies
Τι είναι η Νανοϊατρική?

Η Nανοϊατρική αφορά τη χρήση νανοδομημένων υλικών ή υλικών στη νανοκλίμακα, κατασκευασμένα για να έχουν αποτελέσματα στο τομέα της Ιατρικής με βάση κυρίως τις δομές τους, συμπεριλαμβανομένης της δομής με μία τουλάχιστον χαρακτηριστική διάσταση έως 300 nm [1].

Η Νανοϊατρική εκμεταλλεύεται δύο γενικά φαινόμενα που συμβαίνουν στη νανοκλίμακα: αλλαγές στις φυσικοχημικές ιδιότητες και στις φυσιολογικές αλληλεπιδράσεις. Πολλοί από τους αρχικούς ορισμούς της Νανοτεχνολογίας κάνουν λόγο για 'cut –off' (όριο) περίπου στα 100 nm (σύμφωνα και με το National Nanotechnology Initiative - ΝΝΙ)[2], με έμφαση στο γεγονός ότι τα κβαντικά φαινόμενα συχνά περιορίζονται σε δομές της τάξης από ένα έως δεκάδες νανόμετρα.

Ωστόσο, αυτό δεν μπορεί να θεωρήθει σαν το 'cut –off' (όριο) για τον τομέα της Νανοιατρικής όπως περιγράφεται παρακάτω. Πολλά από τα οφέλη (αλλά και τους κινδύνους) στον τομέα της Νανοϊατρικής σχετίζονται με τις φυσιολογικές αλληλεπιδράσεις των υλικών που εμφανίζονται κατά τη μετάβαση μεταξύ της μοριακής και μικροσκοπικής κλίμακας. Για παράδειγμα, η βιοδιαθεσιμότητα του φαρμάκου είναι αυξημένη λόγω της υψηλής σχετικής επιφάνειας των νανοσωματιδίων, ενώ έχει αποδειχθεί ότι τα λιποσώματα (με 150 nm έως 200 nm σε διάμετρο) παραμένουν στο αίμα περισσότερο από εκείνα με διάμετρο μικρότερη από 70 nm [1]. Σε ιστικό επίπεδο, πολλά προϊόντα της Νανοϊατρικής εφαρμόζουν τη παθητική στόχευση ενός σημείου (site) μέσω της ενισχυμένης διαπερατότητας και του EPR φαινομένου, με εύρος συνήθως από 100 nm έως 200 nm, αλλά ωστόσο υπάρχουν στοιχεία ότι νανοσωματίδια μέχρι 400 nm έδειξαν εξαγγείωση και συσσώρευση όγκου. Σε κυτταρικό επίπεδο, η πρόσληψη και οι οδοί επεξεργασίας των Νανοσωματιδίων εξαρτώνται από πολλές ιδιότητες, με πιο κρίσιμη ιδιότητα, το μέγεθος τους. Παρά το γεγονός ότι η βέλτιστη κυτταρική πρόσληψη για κολλοειδή χρυσό (colloidal gold) είναι στα περίπου 50 nm, τα μακροφάγα μπορούν εύκολα να φαγοκυτταρώσουν σφαιρίδια πολυστυρενίου έως 200 nm σε διάμετρο [3].

Στην παρακάτω Εικόνα 1, φαίνεται η διαδικασία όπου μια εφαρμογή εξελίσσεται από βασική έρευνα σε ένα ιατρικό προϊόν.

nanomedicine1

Εικόνα 1: Τα πέντε στάδια για την ανάπτυξη ενός προϊόντος της Νανοιατρικής [1].

Ο τομέας Νανοιατρικής χωρίζεται σε 2 κατηγορίες: (i) στα 'therapeutics' που ορίζεται στο να περιλαμβάνει φάρμακα, εμβόλια και βιολογικά προϊόντα που προορίζονται για την αμεση αντιμετώπιση ενός ιατρικού προβλήματος . Οι κύριες εφαρμογές αφορούν τη θεραπεία του καρκίνου, ηπατίτιδα, άλλες μολυσματικές ασθένειες, αναισθητικά, καρδιοαγγειακές διαταραχές, φλεγμονώδεις / ανοσοποιητικές διαταραχές, ενδοκρινικές / εξωκρινείς διαταραχές, εκφυλιστικές διαταραχές, και άλλα; (ii) στα ιατρικά προϊόντα όπου και περιλαμβάνονται οι συσκευές για ιn-vitro τεστ, ιn-vitro και in-vivo απεικόνιση γνωστά ως Διαγνωστικά / Απεικονιστικά συστήματα, και οι συσκευες της Αναγεννητικής Ιατρικής όπως υποκατάστατα των οστών και δοντιών, συστήματα απελευθέρωσης φαρμάκων, ιστική αναγέννηση και αλλά κυρίως για καρδιοαγγειακές, ορθοπεδικές, νευρο-εκφυλιστικές εφαρμογές καθώς για τον διαβήτη και τον καρκίνο, όπως επίσης και οι ιατρικοί επίδεσμοι, για τη θεραπεία του καρκίνου, και οι χειρουργικές συσκευές [4].

Στην εικόνα 2 απεικονίζονται οι ιατρικές εφαρμογές στη Νανοιατρική για επιβεβαιωμένα therapeutics (A) και για ιατρικά προϊόντα (Β) [1].

nanomedicine2

(Α) Therapeutics για διάφορες εφαρμογές στην Ιατρικη & (Β) Ιατρικά Προϊόντα για διάφορες εφαρμογές στην Ιατρικη.

Στην εικόνα 3 παρουσιάζονται οι ερευνητικές περιοχες της Νανοιατρικής για το προσεχές μέλλον.

nanomedicine3

Εικόνα 3: Οι 'εν δυνάμει' τεχνολογίες, εργαλεία και συνεργασίες στον τομέα της Νανοιατρικής [4].


[1] Michael L. Etheridge et.al., Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 9 (2013) 1–14
[2] NNI What is nanotechnology. National Nanotechnology Initiative 2010. Available from: http://www.nano.gov/html/facts/whatIsNano.html Accessed February 10, 2011.
[3] Clift MJD et.al.,Toxicol Appl Pharmacol 2008;232(3):418-27.
[4] ETPN Nanomedicine: White Paper to the Horizon 2020 Framework Programme for Research and Innovation - Contribution of Nanomedicine to Horizon 2020