Există un interes crescut în utilizarea nanotehnologiei și a medicamentelor ingerabile. Senzorii intaziți neinvazivi care măsoară semnele vitale, precum și dispozitivele ingerabile care fac procedurile mai confortabile, se îndreaptă acum spre mainstream. Un alt domeniu important de progres în nanotehnologia este dezvoltarea de nanoparticule care pot transporta medicamente și țintă celule sau țesuturi specifice.
Acești "dronzi" de nanoparticule biodegradabile au un potențial enorm în diferite domenii ale medicinei. Ele au fost deja introduse în oncologie și folosite pentru a slăbi apărarea celulelor tumorale în modelele de șoareci. În 2015, experții în boli de inimă au folosit de asemenea nanotehnologia pentru a livra medicamente și pentru a repara arterele , deschizând calea pentru tratarea aterosclerozei într-un mod nou, prevenind probabil atacurile de inimă și accidentele vasculare cerebrale.
Utilizarea nanotehnologiei pentru a rezolva inflamația
Un studiu efectuat pe modele animale, publicat in Science Translational Medicine , a aratat ca dronele de dimensiuni nanometrice pot fi eficiente in restructurarea placii aterosclerotice, facand placa mai stabila si mai putin probabil sa se rupa si sa se transforme intr-un cheag de sange potential mortal. Cercetătorii de la Școala Medicală Harvard, Spitalul Brigham și Femei și Universitatea Columbia au creat nanomedicine care au fost proiectate să transporte substanțe antiinflamatorii direct la locul țintă.
Inflamația nesoluționată este un factor major în evoluția leziunilor aterosclerotice.
Atunci când se utilizează nanostrupete care conțin substanțe terapeutice care au fost fabricate din propria proteină antiinflamatoare a anexinei A1, o îmbunătățire semnificativă a fost obținută la șoareci cu ateroscleroză avansată. Nu numai că inflamația a fost redusă, dar și arterele șoarecilor au fost reparate, o componentă a tratamentului care este unică pentru această nouă formă de terapie.
Repararea arterelor coronare deteriorate poate fi foarte importantă pentru prevenirea atacurilor de inimă și ar putea, de asemenea, reduce numărul de decese rezultate din ateroscleroza, care este în prezent o cauză principală de boală și deces în Statele Unite. S-a speculat că procesul inovator ar trebui în curând să fie reglat și testat pe oameni, oferind o modalitate interesantă de a trata inflamația cu livrarea orientată, localizată a peptidelor.
Cercetătorii de la Școala de Inginerie Biomedicală Weldon, Universitatea Purdue, au descris o altă metodă de descoperire în tratamentul inflamației folosind nanotehnologia. Ei au dezvoltat un sistem de nanoparticule de legare a colagenului care poate fi utilizat pentru a trata boala arteriala periferica. Această nouă metodă utilizează nanoparticule care se leagă de colagen și eliberează peptide antiinflamatoare. Aceste nanoparticule pot reduce, de asemenea, inflamația, precum și favorizează regenerarea țesuturilor rănite.
Epilarea rănilor epiteliale cu nanoparticule
Repararea rănilor este o altă zonă terapeutică în care nanoparticulele pot fi aplicate cu succes pentru a facilita procesul de vindecare adesea dificil. Giovanna Leoni și colegii de la Universitatea Emory au utilizat livrarea sistemică de nanoparticule care conțin anexină A1 de proteină naturală la mucoasa intestinală rănită.
Leziunea cronică a mucoasei este o caracteristică a numeroaselor afecțiuni inflamatorii ale intestinului, incluzând colita ulcerativă și boala lui Crohn care afectează aproximativ 1,6 milioane de americani. Un studiu recent efectuat pe șoareci a demonstrat că administrarea țintă a substanțelor antiinflamatoare sporește procesul de vindecare a țesuturilor rănite și promovează repararea rănilor epiteliale. In articolul lor, publicat in Journal of Clinical Investigation , autorii sugereaza ca livrarea locala de peptide incapsulate in nanoparticule ar putea fi o noua strategie terapeutica pentru persoanele care sufera de boala inflamatorie intestinala (IBD).
De asemenea, a existat un interes în dezvoltarea nanoparticulelor naturale care pot ajuta la tratarea unor afecțiuni precum IBD. Un nanoparticul derivat din ghimbir comestibil a fost folosit cu succes într-un studiu condus de MingZheng Zhang de la Universitatea de Stat din Georgia, Atlanta. Nanoparticulele naturale ar putea reduce la minimum dificultățile asociate producției de substanțe chimice sintetice.
Nanomesh pansament pentru răni cronice
O altă posibilă utilizare a nanotehnologiei a fost demonstrată de Martina Abrigo și de echipa sa de cercetători de la Universitatea Swinburne de Tehnologie din Australia. Abrigo explorează aplicațiile externe ale particulelor minuscule pentru tratarea rănilor infectate cronic. Ea a creat o plasă din fibre polistiren electrospun, care sunt proiectate pentru a atrage bacteriile din rană. Nanomeshul oferă condiții optime de creștere pentru bacteriile cum ar fi Staphylococcus Aureus și Escherichia Coli , astfel încât acestea sunt atrase de plasă, lăsând rana curată. Răspunsul bacterian la ochiurile de diferite diametre ale fibrelor a fost testat printr-o combinație de microscopie electronică de scanare și microscopie confocală.
Bacteriile au fost atrase în mod special de fibre care aveau aproximativ aceeași dimensiune ca și ele. Rezultatele, publicate în materialele și interfețele APC aplicate , sugerează că nanofibrele electrospumătoare ar putea fi un nou mod de a controla rănile care sunt infectate cu bacterii comune. Pana in prezent, oamenii de stiinta au efectuat doar experimente in vitro si experimente pe tesut-inginerie prin intermediul modelelor de piele. Cu toate acestea, se așteaptă ca în viitorul apropiat să se efectueze teste similare pe țesuturi vii pentru a evalua potențialul acestei noi abordări. Studiile in vivo au fost deja efectuate cu alte tipuri de pansamente pentru rani nanoparticule, de exemplu nanoparticule de argint cu un succes.
> Surse:
> Abrigo M, Kingshott P, diametrul fibrei polistirenului McArthur S. Electrospun care influențează atașamentul bacterian, proliferarea și creșterea. ACS Materiale și Interfețe Aplicate , 2015; 7 (14): 7644-7652.
> Fredman G, Spolitu S, Perretti M, et al. Nanoparticulele orientate care conțin peptida Ac2-26 proresolving protejează împotriva aterosclerozei avansate la șoareci hipercolesterolemici. Science Translational Medicine , 2015; 7 (275).
> Leoni G, Neumann P, Reutelingsperger C și colab. Anexina A1 "care conține vezicule extracelulare și nanoparticule polimerice promovează repararea rănilor epiteliale. Journal of Clinical Investigation , 2015; 125 (3): 1215-1227.
> McMasters J, Panitch A. Articolul complet: Nanoparticulele de legare a colagenului pentru eliberarea peptidelor antiinflamatoare extracelulare scad activarea plachetară, favorizează migrația endotelială și suprimă inflamația. Acta Biomaterialia , 2017; 49: 78-88.
> Zhang M, Viennois E, Merlin D, și colab. Nanoparticule derivate din ghimbir alimentar: O nouă abordare terapeutică pentru prevenirea și tratamentul bolii inflamatorii intestinale și a cancerului asociat colitei. Biomaterials , 2016; 101: 321-340.