Нанотехнологии в медицине

Правительства многих государств сейчас вкладывают огромные средства в разработку нанотехнологий. И если ожидания ученых оправдаются, то нас ждут колоссальные перемены. Ведущие специалисты мира твердят о перевороте невиданных масштабов, который затронет все сферы человеческой жизнедеятельности.

Лидерами в области нанотехнологий сегодня являются США, Израиль, Япония, Южная Корея, Германия, и Тайвань. Также государственные программы по развитию нанотехнологий утверждены в Китае, Индии и России. Ежегодно правительство США выделяет до 3 млрд. долларов на разработку наноматериалов. И это далеко не предел: в ближайшие годы США планируют вливать в нанотехнологии до 10 млрд. долларов ежегодно. Рынок наночатиц растет с каждым годом, и интерес инвесторов к этой области стремительно возрастает. Уже к 2016 году, как прогнозируется, объем рынка нанопродукции составит целых 2 триллиона долларов! В настоящее время Израиль также основную ставку делает именно на нанотехнологии. В нашей стране создаются новейшие медицинские технологии и препараты на основе нанотехнологий, которые ставят лечение заболеваний на совершенно новый уровень.

Фантастика? Нет, уже реальность!

Впервые слово «нанотехнология» мир услышал в 1959 году. Теперь об этом не говорит разве что ленивый. Хотя, что это такое, понять до конца так и не удалось. Условно считается, что это технологии, которые позволяют манипулировать частицами размером от 1 до 100 нанометров – это миллионная доля кончика швейной иголки!

По сути, мы имеем дело с отдельными молекулами и атомами. Все мы знаем, что и графит в простом карандаше и алмаз состоят из углерода. Разница лишь в том, как атомы этого вещества расположены. Условно, то же самое мы можем говорить и о здоровом и нездоровом органе человека. С помощью нанотехнологий появится возможность влиять на структуру тканей.

Таким образом, сюжеты фантастических фильмов, где люди научились выращивать отдельные ткани и органы человека, постепенно становятся реальностью. Вы только вдумайтесь, каким это станет переворотом в трансплантологии, ведь органы, полученные искусственно будут в сотни раз дешевле донорских! Более того, они станут доступными в неограниченном количестве, и будут полностью  совместимы с организмом пациента, что очень важно.

Нанотехнологии сегодня

Нанотехнологии сегодня уже применяются в создании новых активных веществ, а также в новых способах лечения. Примерами таких активных веществ могут служить дендримеры. Это такие древообразные разветвленные молекулы, отдельные «ветви» которых могут взаимодействовать с вирусами и клетками. И на основе дендримеров уже создан препарат, способный защитить от ВИЧ инфекции! Сейчас препарат проходит этап клинических испытаний.

Если говорить о новых способах лечения, то ярким примером здесь может послужить применение наночастиц в терапии опухолевых заболеваний. Суть метода сводится к тому, что в раковую опухоль вводятся наночастицы, которые в дальнейшем прогреваются либо в магнитном поле, либо с помощью лазерного облучения, при этом опухолевые клетки разрушаются. Очень активно в этом направлении работают ряд компаний в Израиле, США и Японии.

Очень перспективным направлением, где нанотехнологии получили свое применение, стала имплантология. Уже существует метод нанокристаллического алмазного покрытия, которое обещает увеличить продолжительность функционирования имплантатов. В экспериментах уже показано, что молодые клетки костей – остеобласты, способны распознавать алмазную структуру имплантата и закрепляться на ней, что демонстрирует прекрасную совместимость алмазного покрытия с живыми тканями.

Победить старение и стать бессмертным! 

Специалисты в области нанотехнологий уже занялись созданием молекулярных роботов-врачей, которые с высокой точностью и без хирургического вмешательства смогут устранять всяческие неполадки в организме человека. Такие нанороботы, к примеру, смогут устранять очищать кровеносные сосуды от холестериновых бляшек, уничтожать вирусы, а также доставлять лекарства непосредственно к нуждающемуся в них органу, что решит и проблему побочных эффектов. Уже сегодня нанороботы могут отличать раковые клетки от здоровых, что дает возможность избирательно уничтожать плохие клетки в организме, не причиняя вред здоровым. Также решится проблема с генетическими отклонениями, ведь наследственные болезни считаются сегодня практически неизлечимыми, т.к. причина этих недуг кроется в нашем геноме, которого никак нельзя изменить. И в этом случае нанороботы придут к нам на помощь, и осуществят «ремонт» наших генов.

Известный американский изобретатель Рей Курцвейль, которого газета «Wall Street Journal» окрестила «неутомимым гением», уже к 2030 году пророчит масштабное сожительство людей и наномашин. К этому времени появится возможность запустить миллиарды нанороботов в кровеносную систему человека.

Предполагается, что это станет нечто вроде безупречно налаженных коммунальных служб города. Молекулярные  роботы в нашем организме займутся «строительством» нового материала и устранением изношенного. Появится возможность восстанавливать отдельно взятую клетку путем налаженной сборки отдельных молекул.

Конструировать нанороботов предполагается таким образом, чтобы эти хитроумные машины, путешествуя по магистралям наших сосудов, находили ту или иную неполадку в организме, и с легкостью с ней справлялись.  По сути дела, мы можем говорить о существенном замедлении старения организма, ведь все факторы, из-за которых мы стареем, будут сразу устраняться. Ряд ученых даже осмеливается прогнозировать бессмертие человека, в котором будут неустанно трудиться такие чудо-машины.

Элегантное решение глобальных проблем

Сегодня наночастицы используются все активнее. В той же косметологии стали применять наносомы — микроскопические шарики с различными компонентами (например, витамином Е). Они способны проникать в глубокие слои эпидермиса, где их тоненькая оболочка растворяется. Тогда активные вещества косметических препаратов намного лучше работают, поскольку питают кожу как бы изнутри.

Недавно в Израиле создали еще один альтернативный источник энергии –пьезоэлектрический эффект, который сводится к преобразованию энергии сдавливания в  электрическую. Ученые создали наногенератор, который будет способен преобразовать энергию биения, дыхания и механических движений в электрическую энергию, причем все это будет происходить в живом организме. Как надеются ученые, такие наногенераторы могут быть успешно применены в имплантатах. Таким образом, человек с имплантатом станет для последнего своего рода аккумулятором, т.к. имплантат способен будет непрерывно питаться энергией организма человека.

ВАЖНО!

Некоторые ученые всерьез озаботились повальной модой на нанотехнологии. Конечно, лечение многих болезней с их помощью выглядит очень заманчиво, но ведь пока точно неизвестно, как на это отреагирует организм человека. Поэтому многие врачи предлагают ограничить применение наночастиц хотя бы до тех пор, пока идут.