Най-новите за нанотехнологии и наномащабни дрони

Нараства интересът към употребата на нанотехнологии и поглъщащи вещества в медицината. Неинвазивните поглъщащи се сензори, които измерват жизнените показатели, както и поглъщащите устройства, които правят процедурите по-удобни, сега се превръщат в масови направления. Друга важна област на напредъка в нанотехнологиите е разработването на наночастици, които могат да носят медикаменти и да насочват определени клетки или тъкани.

Тези биоразградими нано "дрони" имат огромен потенциал в различни области на медицината. Те вече са въведени в онкологията и се използват за отслабване на защитата на туморните клетки в миши модели. През 2015 г. специалистите по сърдечно-съдови заболявания също използват нанотехнологиите за доставяне на лекарства и ремонт на артерии , проправяйки пътя за лечение на атеросклероза по нов начин, вероятно предотвратяване на инфаркт и удари.

Използване на нанотехнологията за разрешаване на възпаление

Изследване върху животински модели, публикувано в Science Translational Medicine , съобщава, че дротените с нано размери могат да бъдат ефективни при преструктурирането на атеросклеротичната плака, което прави плаката по-стабилна и по-малко вероятно да се счупи и да се превърне в потенциално смъртоносен кръвен съсирек. Изследователи от Медицинското училище в Харвард, Бригъм и Женската болница и Колумбийския университет са проектирали наномедицини, конструирани да носят противовъзпалителни вещества директно на целевия сайт.

Неразрешаващото възпаление е основен фактор в прогресията на атеросклеротичните лезии.

При използване на нано дрони, съдържащи терапевтични вещества, произведени от собствения противовъзпалителен протеин анексин А1 на тялото, значително подобрение се постига при мишки с напреднала атеросклероза. Не само, че възпалението е намалено, а артериите на мишките също са ремонтирани, съставка на лечението, което е уникално за тази нова форма на терапия.

Ремонтът на повредени коронарни артерии може да бъде много важен за предотвратяване на сърдечни пристъпи и може също така да ограничи броя на смъртните случаи в резултат на атеросклероза, която понастоящем е водеща причина за болест и смърт в Съединените щати. Предполага се, че иновативният процес скоро трябва да бъде прецизиран и тестван върху хора, като предлага вълнуващ начин за лечение на възпаление с целево, локализирано доставяне на пептиди.

Изследователи от Училището по биомедицинско инженерство на Уелдън, Университета "Пурду", описват друг пробив в лечението на възпалението, използвайки нанотехнологията. Те разработиха колаген-свързваща наночастичкова система, която може да се използва за лечение на периферна артериална болест. Този нов метод използва наночастици, които се свързват с колаген и освобождават противовъзпалителни пептиди. Тези наночастици също могат да намалят възпалението, както и да подпомогнат възстановяването на увредената тъкан.

Възстановяване на епителни рани с наночастици

Ремонта на рани е друга терапевтична област, където наночастиците могат успешно да се прилагат, за да се улесни често трудния процес на излекуване. Джована Леони и колеги от университета "Емори" са използвали системното доставяне на наночастици, съдържащи естествен протеин анексин А1, към увредената чревна лигавица.

Хроничното увреждане на лигавицата е характерно за много възпалителни състояния на червата, включително улцерозен колит и болестни състояния на Crohn, които засягат около 1,6 милиона американци. Неотдавнашно проучване върху мишки показва, че целенасочената доставка на противовъзпалителни вещества подобрява лечебния процес на ранената тъкан и подпомага възстановяването на епителните рани. В статията им, публикувана в Journal of Clinical Investigation , авторите предполагат, че местното доставяне на пептиди, включени в наночастици, може да бъде нова терапевтична стратегия за хора, страдащи от възпалително заболяване на червата (IBD).

Има и известен интерес към разработването на натурални наночастици, които могат да помогнат за лечение на състояния като IBD. Наночастиците, получени от годни за консумация джинджифил, бяха успешно използвани в проучване, ръководено от MingZheng Zhang от Georgia State University, Атланта. Естествените наночастици могат потенциално да сведат до минимум трудностите, свързани с производството на синтетични химикали.

Наномеш дресинг за хронични рани

Друго възможно използване на нанотехнологиите е доказано от Мартина Абриго и нейния екип от изследователи в Австралийския технологичен университет "Свинбърн". Абриго изследва външни приложения на малки частици за лечение на хронично инфектирани рани. Тя създаде мрежа от електросмукателни полистиренови влакна, предназначени да привличат бактериите от раната. Наномесите предлагат оптимални условия за отглеждане на бактерии, като Staphylococcus Aureus и Escherichia Coli , така че те се привличат към окото, оставяйки раната чиста. Бактериалният отговор на окото с различен диаметър на влакната беше тестван чрез комбинация от сканираща електронна микроскопия и конфокална микроскопия.

Бактериите са специално привлечени от влакна, които са приблизително същите като тези на тях. Резултатите, публикувани в ACS Приложни материали и интерфейси , предполагат, че електросъвършените нанолаки могат да бъдат нов начин за контролиране на рани, които са заразени с обикновени бактерии. Досега учените са провели само in vitro експерименти и експерименти върху тъканно инженерство чрез модели на кожата. Въпреки това се очаква в близко бъдеще да се извършат подобни тестове върху жива тъкан, за да се оцени потенциалът на този нов подход. Изследванията in vivo вече са извършени с някои други видове превръзки на наночастици, например сребърни наночастици с известен успех.

> Източници:

> Abrigo M, Kingshott Р, McArthur S. Electrospun диаметър на полистиролните влакна, влияещи върху бактериалното прикрепване, пролиферацията и растежа. ACS Applied Materials and Interfaces , 2015; 7 (14): 7644-7652.

> Fredman G, Spolitu S, Perretti М, et al. Насочените наночастици, съдържащи проразреждащия пептид Ac2-26, предпазват от напреднала атеросклероза при хиперхолестеролемични мишки. Научна транслационна медицина , 2015; 7 (275).

> Leoni G, Neumann Р, Reutelingsperger С, et al. Анексин А1, съдържащ екстрацелуларни везикули и полимерни наночастици, подпомага възстановяването на епителните рани. Journal of Clinical Investigation , 2015; 125 (3): 1215-1227.

> McMasters J, Panitch A. Статия с пълна дължина: Колаген-свързващите наночастици за доставяне на извънклетъчни противовъзпалителни пептиди намаляват активирането на тромбоцитите, стимулират ендотелиалната миграция и потискат възпалението. Acta Biomaterialia , 2017; 49: 78-88.

> Zhang M, Viennois Е, Merlin D, et al. Ядливи получени от джинджифил наночастици: нов терапевтичен подход за профилактика и лечение на възпалително заболяване на червата и рак, свързан с колит. Biomaterials , 2016; 101: 321-340.