Nanotechnologia w medycynie: wykrywanie zakrzepów i komórek nowotworowych
Zastosowania nanotechnologii w medycynie dają ekscytujące możliwości mogące zrewolucjonizować metody detekcji i leczenia chorób z wykorzystaniem nanocząsteczek.
Nanocząsteczki mogą być wykorzystywane do efektywnej dystrybucji leków do chorych komórek, na przykład nowotworowych. Mogą także służyć diagnozowaniu groźnych zakrzepów, które często nie dają o sobie znać aż do momentu, gdy rozpadną się w organizmie.
Specjalne nanocząsteczki do detekcji komórek nowotworowych
Badacze z MTI stworzyli ostatnio syntetyczne nanocząsteczki, które umożliwiają lepszą detekcję zakrzepów i nowotworów. Badacze pokryli cząsteczki krótkimi fragmentami protein, znanymi jako peptydy. Peptydy te są zazwyczaj niszczone przez proteazy, produkowane w dużej ilości przed komórki rakowe.
Kiedy cząsteczki zostają wstrzyknięte do organizmu, przenoszone są w okolice guzów przez naczynia krwionośne. Kiedy docierają na miejsce, zostają pofragmentowane przez proteazy. Małe fragmenty są następnie uwalniane do krwi.
W końcu fragmenty zostają usunięte z ciała przez mocz. Próbki moczu są badane pod kątem fragmentów peptydów.
W ten sposób, to znaczy weryfikując rodzaj i ilość peptydów w moczu, można diagnozować raka i inne choroby. Badacze testowali swoją metodę na myszach i odkryli, że nanocząsteczki były w stanie precyzyjnie podać informację o obecności wczesnego stadium nowotworu odbytu.
Co to jest komórka nowotworowa?
- Komórki, które rosną i dzielą się w nieregularnym i przyspieszonym tempie.
- Są złośliwe jedynie wtedy, gdy pozostałe komórki nie potrafią ich rozpoznać i zniszczyć.
Syntetyczne biomarkery do detekcji zakrzepów krwi
Dalsze badania prowadzone przez MIT dowiodły, że niewielka modyfikacja skonstruowanych nanocząsteczek umożliwia wykrywanie zakrzepów krwi u myszy.
Tak jak poprzednio, dzięki badaniu moczu, badacze zademonstrowali, że zakrzepy mogą być identyfikowane przy wykorzystaniu nanocząsteczek jako biomarkerów.
Pokryli te nanocząsteczki peptydami, które wiążą się z trombiną- enzymem wykorzystywanym przy powstawaniu zakrzepu.
Przy wstrzyknięciu pokrytych nanocząsteczek myszom posiadającym zakrzepy w płucach, trombina dzieli peptydy na wierzchu cząsteczek. Fragmenty zostają ponownie wydalone w moczu, co potwierdza obecność zakrzepów.
Według naukowców, te nanocząsteczki są w stanie wykryć nawet niewielkie zakrzepy, których detekcja nie jest możliwa z wykorzystaniem konwencjonalnych metod.
Biomarkery do detekcji nowotworów i innych chorób
W miarę rozwoju nanotechnologii, potencjalne właściwości konstruowanych nanomateriałów skierowały się gwałtownie w stronę leczenia nowotworów, diagnozy schorzeń, obrazowania medycznego, dystrybucji leków itp. Naukowcy od dawna starają się opracować biomarkery, które umożliwią detekcję raka i innych chorób, ale okazuje się to być sporym wyzwaniem. Ostatnie odkrycie syntetycznych biomarkerów jest ogromnym krokiem we wczesnym diagnozowaniu nowotworów i monitorowaniu małych zakrzepów.
W najbliższej przyszłości, badacze mają nadzieję opracować nanocząsteczki zdolne trafiać do konkretnych komórek w ciele i przenosić leki przez złożone systemy organizmu w celu wzmocnienia reakcji odpornościowej.
Źródło: http://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=3707
Tagi: nanotechnologia, medycyna, nowotwor, zakrzep
wstecz Podziel się ze znajomymi