纳米技术/靶向疾病
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帮助改善人类是纳米技术的承诺之一。纳米医学周围充满了希望和炒作。研究正在积极寻求纳米技术支持的医学的益处以及器官特异性药物递送和癌症治疗的承诺。但是，研究和医学界没有达成共识，表明重金属纳米颗粒在作为“治疗方法”使用时对人体有毒。本章将重点介绍纳米医学领域的一些研究发现。
科学家正在努力寻找针对多种疾病的“纳米结构”，包括帕金森病和心血管疾病、癌症治疗、用于新型假肢的纳米材料以及可以恢复听力和视力的纳米器件。很快，纳米医学将能够治愈许多疾病和疾病。参考资料：http://www.medicalnewstoday.com/articles/67702.php
科学家们已经找到了一种方法，可以将分子递送到作为胶囊一部分的聚合物“井”中。他们还在用纳米级的颗粒制备地面药物，以提高疗效。
来源 - 纳米技术，对下一个大想法的温和介绍，作者马克和丹尼尔·兰特
几千年来，银一直被认为是强效的杀菌剂。然而，由于银无法很好地溶解，它作为抗菌剂的效率一直很低。Nucryst Pharmaceuticals 公司解决了这个问题。为了克服其无法溶解的问题，他们使用纳米晶体形式的银来对抗细菌。银离子通过多种方式快速杀死微生物，包括阻断细胞呼吸途径、干扰微生物电子传递系统的组分、结合 DNA 以及抑制 DNA 复制。
他们的第一个含银产品是 Anticoat，一种用于严重烧伤的敷料。Anticoat 抗菌屏障敷料有助于减少或杀死细菌，具有高吸收率，可持续发挥作用长达 7 天，并且易于去除，不会破坏伤口。当敷料被去除时，它会整块剥落，可以敷上新的敷料。由于许多伤口会释放大量体液，因此需要高吸收率，高吸收率将保持健康的伤口环境。它可以使用一周，也可以用于严重的单词。此外，他们现在正在探索银的抗炎特性，用于特应性皮炎和某些呼吸系统疾病。[1]
南加州大学有一个研究小组正在研究生产人工运动神经元。这些神经元可以执行多种功能；包括让瘫痪肢体的人再次使用肢体。这些假神经元实际上将接管真实运动神经元的功能。使用这项技术，医生可以替换运动神经元，因为神经元不会再生。[2]
麻省理工学院的研究人员发现了一种称为肽的液体，它可以在几秒钟内形成纳米级屏障，阻止血液流动。之后，当伤口愈合时，溶液会分解，可以被身体用作新的组织。同样的科学家还报告说，一种肽部分恢复了仓鼠的视力。[3]
麻省理工学院教授苏布拉·苏雷什博士使用纳米技术研究了疟疾，一种由蚊子传播的感染，其中微小的寄生虫感染红血球。使用“激光镊子”和两个融合到红血球表面的纳米级玻璃珠，他发现感染的细胞可能比正常细胞硬 15 倍，导致它们堵塞小血管。他现在正在研究寄生虫中可能产生这种效应的不同基因的影响，因为这可能有助于找到治疗这种全球性疾病的方法。"微型工具应对疟疾"，2005。于 2008 年 6 月 26 日检索。
纳米医学最伟大的前景之一是药物递送。在最基本的层面上，目前研磨成更小状态的药物具有更大的表面积，使其能够在胃中更快地溶解。这种想法的一个变体是使用小的药物晶体。这些晶体使每个分子都靠近表面，从而创造一个环境，即使是最难溶解的化合物也会迅速溶解。[4]
药物递送是纳米医学的最佳益处之一。有许多不同的方案可以改善药物递送，例如，分子可以被放入聚合物内部的纳米级空腔中。然后可以将聚合物作为片剂或药丸的一部分吞服，当聚合物在体内打开时，药物可以被释放到体内。还开发了更复杂的方案，例如将药物通过细胞壁并进入细胞。有效的药物递送至关重要，因为许多疾病取决于细胞内的过程，并且只有在将药物递送到细胞内时才能受到影响。[5]
IMEDD（智能微型工程药物递送）正在尝试制造微型药物递送泵。IMEDD 的研究人员与俄亥俄州立大学的工程师 Terry Conlisk 合作，开发了一个计算机模型，可以帮助小型药物储库在需要时泵出药物。他们利用这一原理来驱动泵，“如果一种流体带正电或负电，并且通道内表面具有相同的电荷，则电荷会相互排斥。结果是流体将沿着通道流动。” 在他们的实验中，他们能够以每分钟近 0.5 纳升的速率将生理盐水通过仅 7 纳米宽的通道。医学研究人员希望利用这项技术将微量的药物精确地推送到人体所需的位置。他们通过一项由亚利桑那州立大学的科学家和工程师团队开发的技术来实现这一点，该技术被称为光毛细管现象。光毛细管现象被定义为“使用光在封闭的毛细管或微通道中对水的微流体驱动”。[6]
靶向癌症
[edit | edit source]癌症是许多正在开发的纳米医学疗法的重点，这些疗法旨在通过在分子尺度上开发将纳米技术、临床科学和生命科学结合的医疗干预措施来修复受损组织以及治疗和检测癌症。人们正在开发创新的药物和基因递送策略，调节分子事件可以控制细胞过程，例如启动、增强和维持宏观和微观血管，以确保组织活力，组织工程构建体内的血管网络以及自体组织瓣和移植。开发新型合成、天然或混合材料来控制细胞-材料相互作用、生物力学、血管生成和治疗剂的体内释放。
癌症示例 #1：纳米粒子产生超音速冲击波以靶向癌症
[edit | edit source]密苏里大学哥伦比亚分校和美国陆军的科学家们制造了一种纳米级的“炸弹”。这种炸弹可以将药物递送靶向肿瘤，而不会损害任何其他细胞。纳米热铝热剂在 3 马赫范围内产生冲击波。抗癌药物将通过针头给药，然后设备会向肿瘤发送脉冲。脉冲将在肿瘤中形成小孔，以便药物可以进入。[7]
癌症示例 #2：监测治疗后复发
[edit | edit source]MNC 正在与斯旺西医学院合作开发一种纳米传感器，该传感器将被植入人体，并能够检测患者体内癌细胞的生长。它将监测治疗后复发。这种在早期阶段发现癌细胞的方法将大幅降低死亡率。[8]
癌症示例 #3：光动力疗法
[edit | edit source]光动力疗法（一种与化疗完全不同的癌症治疗方法）旨在准确地击中癌症所在的位置，这是一个治疗理念。光动力疗法期间会发生什么？他们会将金属纳米点或分子点（粒子）植入你的体内，然后他们会照射一种类型的外部光来照亮它。然后光会被你体内植入的任何粒子吸收。因此，如果你有一个金属纳米点，并且它吸收了光，能量就会使金属纳米点升温，使它附近的任何组织都升温。但对于分子点，吸收的光会产生能量非常高的氧分子。由于氧分子具有高度反应性，它会与它旁边的有机分子发生化学反应或破坏它（例如：肿瘤）。[9]
癌症示例 #4：NIH 路线图的纳米医学计划
[edit | edit source]NIH 路线图的纳米医学计划正在致力于推进纳米技术的研究。他们希望能够在肿瘤发展之前检测到癌细胞并准确地摧毁它们，并且在你的体内放置纳米大小的泵，将药物递送到你需要的部位。他们相信他们将在十年内能够做到这一点。[10]
MRI - 磁共振成像
[edit | edit source]MRI 示例 #1：MRI 纳米粒子
[edit | edit source]Biophan 是一家专门从事纳米医学应用的公司。他们的一个项目是为植入微电子装置（包括金属）的患者使 MRI 更安全。通过使用纳米磁性粒子涂层，这些装置（包括起搏器）可以屏蔽来自 MRI 机的无线电波，并且由电磁辐射引起的电流（可能对患者造成伤害）会减少。还发现这些粒子可以用作造影剂，通过在 MRI 扫描期间在不同组织类型之间产生更清晰的对比度来生成更清晰的图像。Biophan 还致力于为起搏器和其他医疗设备（通过使用人体热量）开发更持久的电池、智能药物递送和其他纳米医学项目。[11]
MRI 示例 #2：磁性纳米粒子
[edit | edit source]磁性纳米粒子已显示出作为对比度增强剂的潜力，可以改善使用磁共振成像的癌症检测，作为能够杀死恶性细胞的微型加热器，以及作为靶向药物递送载体。现在，内布拉斯加大学的研究人员开发了一种用于磁性纳米粒子的新型涂层，该涂层使粒子能够携带大量的药物并在水中有效地分散。这一发展可能实现水不溶性抗癌剂或成像剂的靶向递送。[12]
“纳米细菌”的故事
[edit | edit source]1988 年，Olavi Kajander 发现了被其描述为“纳米细菌”的东西。某些东西正在杀死他的哺乳动物细胞，在使用电子显微镜仔细观察后，他在细胞内发现了一些东西。然而，这并不是任何正常的细菌 - 这些生物的直径在 20 到 200 纳米之间。它们的尺寸太小，无法像已知的微生物学家所知的细菌那样支持复杂的代谢。尽管他的纳米细菌被科学界的大多数人否定了，但 Kajander 却对它们产生了兴趣。在多次尝试证明其科学可读性失败后，他将它们坚硬的外壳（由磷酸钙组成）与肾结石联系起来，肾结石是由钙化合物引起的。事实证明，这些所谓的“纳米细菌”不仅与肾结石有关，还与卵巢癌、阿尔茨海默病和前列腺炎有关。尽管它们不被认为是真正的细菌，也没有 DNA 或 RNA，但纳米细菌可以繁殖，尽管速度很慢。奇怪的是，纳米细菌已经在地下岩石和其他地质构造中被发现。此外，有人声称在陨石中发现了纳米细菌，并且在被转移到零重力环境后，纳米细菌的繁殖速度比在地球上快得多。有些人想知道纳米细菌是否并非来自地球，而是来自外太空。[13]
生物医药
[edit | edit source]草药示例 #1：走马风
[edit | edit source]在泰国，传统医师使用沙巴蛇草 (Clinacanthus nutans) 的叶子治疗疱疹感染，并且该草药已被证明具有可验证的抗病毒活性。研究发现，C. nutans 能够显着增加淋巴细胞增殖，并显着降低自然杀伤细胞 (NK 细胞) 的活性。 [14] 该草药已被证明能增强免疫反应活性，足以治愈多种疾病。人们相信它也可以治愈癌症。它具有很强的抗炎活性，因为它能够抑制中性粒细胞的反应性，如髓过氧化物酶 (MPO) 活性的显着抑制所证明的那样。C. nutans 是一种植物，被泰国南部和马来西亚西北部的传统医师广泛用作蛇毒或蝎子、蜜蜂等有毒昆虫的解毒剂。Cherdchu 等人没有发现任何抗蛇毒活性，因此其抗蛇毒的机制尚不清楚。Pannangpetch 等人发现，C. nutans 叶子的乙醇提取物具有抗氧化和保护作用，可抵抗自由基诱导的溶血作用。 [15]
有证据表明，番荔枝果实的提取物可通过下调体外和在小鼠模型中表皮生长因子受体 (EGFR) 的表达，选择性地抑制人乳腺癌细胞的生长，但尚未在人体中进行研究。 [16]
另请参阅有关编辑此书籍的说明，了解如何添加参考文献纳米技术/关于#如何贡献。
- ↑ Edwards, Steven A. Where are They Taking Us? Weinham Wiley-Vich, 2006. Chapter 8, page 129: Section-Delivering Drugs
- ↑ Edwards, Steven A. The Nanotech Pioneers, Where Are They Taking Us. Weinheim: wiley-vch, 2006. Taken from chap 8, pages 159-161: section- Artificial Cells.
- ↑ http://web.mit.edu/newsoffice/2006/hemostasis.html
- ↑ The Nanotech Pioneers. Edwards Steven A. 2006
- ↑ Ratner, Mark, and Daniel Ratner. Nanotechnology A Gentle Introduction To The Next Big Idea. New Jersey: Prentice Hall PTR, 2003. Chapter 8, page 110-111: Section-Drug Delivery.
- ↑ Edwards, Steven A. Where are They Taking Us? Weinham Wiley-Vich, 2006. Chapter 8, page 140-141: Section- Pumps.
- ↑ Apperson, S.. [http://www.physorg.com/news119702507.html "纳米粒子产生超音速冲击波来靶向癌症" Physorg.com, 2008. Retrieved on 2008-6-23.
- ↑ Ruth Bunting, 斯旺西大学。[http://www.science-engineering.net/engineering_improving_lives.htm "工程改善生活" science-engineering.net, 2008. Taken on 2008-6-24.
- ↑ Ratner, Mark and Daniel Ratner. Nanotechnology A Gentle Introduction To The Next Big Idea. New Jersey: Prentice Hall PTR, November 2002. Chapter 8 page.113: section-Photodynamic Therapy.
- ↑ 参考文献来自：http://nihroadmap.nih.gov/nanomedicine/
- ↑ Edwards, Steven A. (2006). The Nanotech Pioneers: Where Are They Taking Us?, Chapter 8, pages 134-138. Wiley-VCH, Weinheim. ISBN 3527312900.
- ↑ http://nano.cancer.gov/news_center/nanotech_news_2005-06-06b.asp
- ↑ Edwards, Steven (2006). The Nanotech Pioneers, p.141-143. WILEY-VCH, Weinheim. ISBN 3527312900
- ↑ [http://interesjournals.org/IRJPP/Pdf/2012/October/Na-Bangchang%20et%20al.pdf "一种著名的泰国民间疗法的抗癌活性及其对 NK 细胞活性的免疫刺激作用" interesjournals.org, 2012. Taken on 2013-1-12.
- ↑ [http://www.globinmed.com/index.php?option=com_content&view=article&id=79320 "Clinacanthus nutans (Burm.f.) Lindau 的临床前数据". Taken on 2013-1-12.
- ↑ [http://www.globinmed.com/index.php?option=com_content&view=article&id=85402:annona-muricata&catid=199:safety-of-herbal&Itemid=139 "番荔枝的临床前数据". Taken on 2013-1-12.