Наномедицина

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск
Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Нанотехнология
Двойная спираль ДНК

Наномедицина — слежение, исправление, конструирование и контроль биологических систем человека на молекулярном уровне, используя наноустройства и наноструктуры (нанотехнологии)[1].

В апреле 2006, по оценке журнала Nature Materials было создано порядка 130 лекарств и средств доставки лекарств на основе нанотехнологий.[2]

Становление наномедицины[править]

Новое междисциплинарное направление медицинской науки в настоящее время находится в стадии становления. Её методы только выходят из лабораторий, а большая их часть пока существует только в виде проектов. Однако большинство экспертов полагает, что именно эти методы станут основополагающими в 21 веке. Так, например, Американский Национальный институт здоровья включил наномедицину в пятёрку самых приоритетных областей развития медицины в XXI веке, а Национальный институт рака США собирается применять достижения наномедицины при лечении рака. Ряд зарубежных научных центров уже продемонстрировали опытные образцы в областях диагностики, лечения, протезирования и имплантирования.

Классик в области нанотехнологических разработок и предсказаний Эрик Дрекслер в своих фундаментальных работах описал основные методы лечения и диагностики на основе нанотехнологий. Ключевой проблемой достижения этих результатов является[3] создание машин ремонта клеток, прототипами которых являются нанороботы, называемые также ассемблерами или репликаторами. Но если обычные нанороботы должны уметь превращать одну вещь в другую, переставляя составляющие их атомы, то медицинские нанороботы должны уметь диагностировать болезни, циркулируя в кровеносных и лимфатических системах человека и внутренних органов, доставлять лекарства и даже делать хирургические операции. Предполагается, что медицинские нанороботы предоставят возможность оживления людей, замороженных методами крионики.

Достижения наномедицины станут широко доступны по разным оценкам только через 40-50 лет. Однако целый ряд последних открытий, разработок и инвестиций в наноотрасли привёл к тому, что всё больше аналитиков сдвигают эту дату на 10-15 лет в сторону уменьшения.

Однако уже сейчас наномедицина — крупная отрасль, в которой продажи достигли 6,8 миллиардов долларов (2004 год). В этой отрасли работают более чем 200 компаний, в которые инвестируется не менее 3,8 миллиардов долларов ежегодно[4]

Современные наномедицинские технологии[править]

В мире уже созданы ряд технологий для наномедицинской отрасли.[5] К ним относятся - адресная доставка лекарств к больным клеткам[6], лаборатории на чипе, новые бактерицидные средства.

Адресная доставка лекарств к больным клеткам позволяет медикаментам попадать только в больные органы, избегая здоровые, которым эти лекарства могут нанести вред. Например, лучевая терапия и химиотерапевтическое лечение уничтожая больные клетки, губит и здоровые. Решение этой проблемы подразумевает создание некоторого "транспорта" для лекарств, варианты которого уже предложены целым рядом институтов и научных организаций.

Лаборатории на чипе, разработанные рядом компаний позволяют очень быстро проводить сложнейшие анализы и получать результаты, что крайне необходимо в критических для пациента ситуациях. Эти лаборатории, производимые ведущими компаниями мира, позволяют анализировать состав крови, устанавливать по ДНК родство человека[7], определять ядовитые вещества. Технологии создания подобных чипов родственны тем, что используются при производстве микросхем, с поправкой на трёхмерность.[8]

Новые бактерицидные средства создаются на основе использования полезных свойств ряда наночастиц. Так, например, применение серебряных наночастиц возможно при очистке воды и воздуха, или при дезинфекции одежды и спецпокрытий.

Разрабатываемые технологии[править]

Медицинский наноробот[править]

Предполагается[9], что типичный медицинский наноробот будет иметь микронные размеры, позволяющие двигаться по капиллярам, и состоять (на базе нынешних взглядов) из углерода. Углерод и его производные выбираются по причине высокой прочности и его химической инертности. Конструкции нанороботов ещё не разработаны и находятся в стадии проектирования. Их использование, порядок, время работы и вывода из организма будут зависеть от конкретных задач. Проблема биосовместимости решается за счёт выбора оптимального материала и размеров наноробота. В качестве основных источников энергии предполагается использовать локальные запасы глюкозы и аминокислот в теле человека.

Лечение будет заключаться во введении нанороботов в человеческое тело для дальнейшего анализа ситуации и принятия решения о выборе метода лечения. Врач управляет нанороботами, получая информацию от активных нанороботов.

Наноробот и сахарный диабет[править]

Татуировка для определения сахарного диабета

Американские учёные разработали новый способ измерения уровня глюкозы в крови. Группа учёных Массачусетского технологического института (MIT) во главе с Майклм Страно разработала и создала при помощи нанотехнологий cпециальную татуировку для больных, страдающмх сахарным диабетом. [10]

См. также[править]

Источники[править]


Ссылки[править]

  1. Nanomedicine, Volume I: Basic Capabilities, by Robert A. Freitas Jr. 1999, ISBN 157059645X
  2. Editorial. (2006). "Nanomedicine: A matter of rhetoric?". Nat Materials. 5 (4): 243. DOI:10.1038/nmat1625.
  3. Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology|, by K.Eric Drexler. 1986, ISBN 0385199732
  4. Nanotechnology: A Gentle Introduction to the Next Big Idea, by MA Ratner, D Ratner. 2002, ISBN 0131014005
  5. Editorial. (2006). "Nanomedicine: A matter of rhetoric?". Nat Materials. 5 (4): 243. DOI:10.1038/nmat1625.
  6. LaVan DA, McGuire T, Langer R. (2003). "Small-scale systems for in vivo drug delivery". Nat Biotechnol. 21 (10): 1184–1191. DOI:10.1038/nbt876.
  7. https://www.23andme.com/about/press/20081030/
  8. http://science.education.nih.gov/newsnapshots/TOC_Chips/Chips_RITN/chips_ritn.html
  9. Freitas, Robert A., Jr. (2005). "Current Status of Nanomedicine and Medical Nanorobotics". Journal of Computational and Theoretical Nanoscience 2: 1–25. DOI:10.1166/jctn.2005.001.
  10. http://medportal.ru/mednovosti/news/2010/06/16/diabetattoo/