Точечная доставка лекарств и медицина будущего

Последние несколько лет по телевидению, в средствах массовой информации все чаще можно услышать слова о новой фармацевтике, инновациях в медицине, новых видах лекарств, которые станут доступны в ближайшем будущем. Что же собой представляют эти новые виды лекарственных средств и чем отличаются от тех, что нам уже известны? Вот как описывают принцип действия подобных надмолекулярных лекарств и других перспективных медицинских проектов создатели небольшой научной брошюры «Нанотехнологии. Новинки завтрашнего дня», популяризирующей внедрение новых технологий.

Медицина будущего: надмолекулярные капсулы

Конечно же, эти препараты будут очень сложны по своей структуре, но самое главное вводимые лекарства будут находиться в надмолекулярных полых молекулах, (подобные технологии уже существуют в стадии разработки). К этим своеобразным транспортировочным нано-контейнерам с антенной будут прикреплены антитела подобных сенсорных белков. При контакте со структурами, принадлежащими агенту, вызвавшему заболевание, к примеру, с внешней частью раковых клеток или болезнетворных бактерий – антитела присоединяются к ним и посылают сигнал в полую молекулу, отрывающуюся в этот момент и выпускающую свое содержимое. С помощью таких технологий, станет возможно доставлять большие дозы лекарств, прямо в источник заболевания, при этом не подвергать весь организм их воздействию, сводя к минимуму побочные эффекты.

Лечение рака и медицина будущего

При помощи магнитных частиц станет возможным лечение рака. Вышеупомянутые приемы также применимы для доставки магнитных наночастиц к источникам раковых опухолей. Эти мельчайшие частицы, нагретые с помощью переменного электромагнитного поля, смогут уничтожать любую опухоль, даже опухоль мозга. Авторами этого метода гипотермии магнитной жидкостью является рабочая группа под руководством биолога Андреаса Джордана. В настоящее время идут клинические испытания этого метода.

Потенциал нанотехнологий в медицине предполагает не только усовершенствование лекарственных средств, но и миниатюризацию существующих медицинских аппаратов. Многократное удешевление сложнейших аппаратов, способных, к примеру, проверять миллионы клеток крови для анализа и определения ее свойств, сортировки живых клеток со скоростью несколько тысяч в секунду, несомненно, окупит себя в медицинском секторе.

Инновации и медицина будущего

Интересные перспективы открывает технология обжига нанодисперсных порошков, позволяющая получать высоконадежные керамические изделия, которые могут найти применение при создании имплантантов. Каким образом это может быть применено на практике? Например, в кровь добавляются антитела, которые прикрепляются к интересующим клеткам и только к ним, и в тоже время несут на себе частицы краски, которая светится или флуоресцирует в лазерном луче. В сортировочном устройстве заключенную в оболочку клетки будут прогоняться через такой луч; когда флуоресцирующий сигнал будет замечен, электрические поля направят оболочку и клетку в приемник. Данная методика частично заимствована у струйных принтеров. Сортировочные устройства являются очень сложными приборам, сочетающими в себе микромеханику, оптику и электронику, соответственно эти устройства довольно дороги. В перспективе предполагается уменьшение этих сортировочных устройств размером с турникет до размеров почтовой марки, возможно, даже сделать их одноразовыми. Подобного рода инновации значительно ускорят прогресс в медицинской отрасли.

Ряд ведущих разработчиков активно занимаются технологией создания лаборатории на чипе, подобные лаборатории предполагают слаженную работу миллионов наноприборов. Эти чипы будут гигантскими по сравнению с размещенными на них наноприборами - площадью в несколько квадратных сантиметров. Это нужно это для того, чтобы обеспечит циркуляцию жидкостей, которые в нано-космосе приобретают вязкость меда, и для того чтобы течь, им нужно пространство. Технология лаборатории на чипах может совершить настоящую революцию в биологии, ведь ученые смогут использовать эти нанолаборатории для того, чтобы очень детально отслеживать процессы, происходящие в отдельных клетках. В перспективе это позволит ученым делать своего рода видеозапись жизни, и не только для того, чтобы наблюдать за клеткой, но и воздействовать на нее, нащупывать и двигать, анализировать реакцию клетки, что позволит на много глубже понимать устройство самой жизни.

Медицина будущего: технологии нейропротезирования

В настоящее время к стадии испытаний приближается технология самонастраивающегося имплантанта сетчатки – еще один из примеров сочетания сложнейшего применения микросистем и нанотехнологий. Назначение прибора - сделать возможным, по крайней мере, частичное восстановление зрение в случае слепоты, вызванной возрастными изменениями. В данной разработке предполагается использование крошечной камеры в оправе очков, которая будет передавать изображение окружающего мира на специальное самонастраивающееся устройство обработки сигналов. При помощи беспроводной связи устройство будет передавать информацию об изображении внутрь пораженного глаза, где миниатюрные электроды, нанесенные на гибкую пленку и соединенные с сетчаткой, будут соответствующим образом стимулировать зрительный нерв. Если данная технология окажется успешной, она станет первым человеко-машинным интерфейсом для зрения. Имплантант улитки уха уже помог многим глухим и плохо слышащим людям. Развитие новых технологий имплантантов, предполагает создание и усовершенствование подобных устройств, назначением которых будет преодоление разного рода физических немощей.

Медицинские технологии ухода на дому

За счет улучшенного питания и высокого медицинского обслуживания прогнозируется существенное увеличение продолжительность жизни. Конечно же, это замечательно, но данный факт создаст другую проблему, все большему количеству людей будет требоваться уход на дому. Эту задачу отчасти предполагает решать наноэлектроника, например, с помощью датчиков и миникомпьютеров, вплетенных в ткань одежды, станет возможным осуществлять постоянный контроль состояния здоровья пожилых людей – контроль пульса, дыхания, обмена веществ и т.п. Использование подобной медицинской одежды будет весьма распространенным явлением, в случае возникновения проблем, «Медкофта» автоматически уведомит о них родственников или лечащего врача, а встроенная глобальная система ориентации (GPS) сообщит о местонахождение пациента.

Статья написана с использованием материалов «Брошюра Нанотехнологии. Новинки завтрашнего дня» Европейская Комиссия. Данный материал посвящен не только перспективам фармацевтики, но и популяризации других инновационных направлений медицинской области в целом.