Нанотехнологии в медицине

Наночастицы для медицины

Раковые опухоли всегда рождаются из крошечных очагов, состоящих из очень небольшого числа клеток, претерпевших злокачественное перерождение. Такие очаги невозможно разглядеть с помощью рентгена, ультразвукового сканирования или магнитно-резонансной томографии.

Shen_Wang.jpg Шен Ванг

Однако ситуация не безнадежна. Раковые клетки синтезируют специфические белки, которые отсутствуют в нормальных клетках тех же органов. Эти протеины выделяются в кровь и циркулируют по кровяному руслу – правда, в очень малых количествах.

В последние годы было создано немало экспериментальных методик, позволяющих выявлять опухолевые белки на самой ранней стадии заболевания. В практическую медицину они пока не вошли, однако онкологи предсказывают им большое будущее.Чтобы отловить аномальные биомолекулы, их надо связать с какими-то агентами, способными сообщить регистрирующей аппаратуре о факте этой поимки.

Для этого хорошо подходят специально выращенные антитела, обладающие избирательным химическим сродством к тому или иному опухолевому белку. Их можно дополнительно нагрузить молекулами флуоресцирующих пигментов, которые активируются после того, как антитело связывается с белком. Когда это происходит, антитела делаются источниками слабого свечения, которое уже можно зарегистрировать с помощью фотоприемников. Такие методы охоты за свободно циркулирующими раковыми белками совершенствуются уже несколько лет.

Теперь ученые из Станфордского университета во главе с проф. Шеном Вангом, специалистом в области материаловедения и электротехники, предложили другой вариант этого метода, который основан не на оптической, а на магнитной регистрации антител с раковыми белками.

Они метят антитела наночастицами, изготовленными из высокомагнитных материалов. При соединении с белком антитело перестраивает свою пространственную структуру, что сказывается на конфигрурации его магнитного поля. Такие изменения можно зарегистрировать с помощью высокочувствительных датчиков магнитного поля, основанных на эффекте гигантского магнитосопротивления.

Согласно отчету из лаборатории Ванга, опубликованному в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, чувствительность этого метода примерно в сто раз превышает чувствительность флуоресцентной регистрации. Это означает, что новая технология позволяет выявлять раковые белки в куда меньших концентрациях. Профессор Ванг также полагает, что магнитные сенсоры раковых клеток при массовом производстве окажутся намного дешевле оптических.

Поверхность зуба до и после полировки

  • Еще одна методика использования нанотехнологий – полировка зубов в целях борьбы против бактерий. Устраняя мельчайшие неровности поверхности зубов, можно успешно предотвращать гниение зубной ткани.

Сотрудники Кларксоновского университета в штате Нью-Йорк предложили новый метод профилактики кариеса. Это весьма распространённое заболевание возникает в результате жизнедеятельности некоторых бактерий, которые всегда присутствуют в налете на поверхности зубов.

Под воздействием этих микроорганизмов происходит распад сахара и образуется кислота, которая растворяет кальций, входящий в состав зубной эмали. При этом вызывающие кариес микробы (обычно из группы стрептококков) лучше всего гнездятся как раз в этих неровностях зубной поверхности.

Игорь Соколов

  • Профессор физики Игорь Соколов и его аспирант Рави Гаиквад решили затруднить зловредным обитателям полости рта проживание на зубной поверхности. Они разработали технику сверхтонкой полировки зубов с помощью жидких взвесей кварцевых наночастиц, которые применяются для аналогичных целей в полупроводниковой индустрии.

Оказалось, что такая обработка позволяет идеально загладить зубную поверхность, убрав все неровности размером более нескольких нанометров. В результате эмаль становится настолько «скользкой», что бактерии перестают на ней удерживаться и легко удаляются с помощью банального промывания обычной водой. Это сообщение опубликовано в журнале Journal of Dental Research.

  • Профессор Соколов рассказал Русской службе «Голоса Америки», что свои эксперименты он проводил на удаленных у детей молочных зубах. Он отметил, что в принципе таким же способом можно обрабатывать зубы и непосредственно во рту. Стоматологи занимаются этим уже давно, однако их методы до сих пор не позволяли полировать эмаль до нужной степени гладкости.

Алексей Левин

http://www.voanews.com/…20-voa11.cfm

Ну вот только два факта использования НТ в области медицины. А во всём мире в этой области происходит весьма немало событий. Наверняка где-то (Минздравсоцразвития, РОСНАНО и др.) кто-то тщательно собирает эти сведения, анализирует и обобщает. И на основе данного анализа и сделанных выводов организуются целевые НИОКР для реализации тех или иных программ… Хорошо было бы услышать о результатах этой деятельности и о достижениях отечественной наномедицины…