Фармакологічні аспекти наномедицини

     Основна ідея цього напряму – наноматеріали, як лікарські засоби нового покоління та контейнери для адресної доставки препаратів в біофазу дії (мішені). Що стосується першої частини то її розвиток пов’язується з відкриттям фулерену (С60). Походження терміну «фулерен» завдячено американському архітектору Річарду Фулеру, який створив напівсферичні архітектурні конструкції, що складалися з п’яти – та шестикутників. Вважається, що молекула фулерена є органічною, а кристал створений такими молекулами (фулеріт) є зв’язуючим ланцюгом між органічною та неорганічною речовинами. Поряд із сфероїдальними вуглецевими структурами в процесі синтезу утворюються також і циліндричні структури, так звані нанотрубки та наночастинки. Більшість нанотрубок складаються з декількох графітних шарів, вкладених один в один, або «надітих» на загальну вісь.

Ризики та шкідливі наслідки використання наноматеріалів

     Медико-біологічний напрям в різних галузях нанотехнологій все більше набуває своєрідний відтінок, що бентежить не тільки науковців, але і політиків та простих людей. Сьогодні склалася ситуація, яку проходило людство. Мається на увазі суспільна думка щодо генетично модифікованих продуктів. Її противників стає все більше, незважаючі на значні успіхи та безпечні результати, що мали місце при впроваджені модифікованого інсуліну, гормону роста людини та вакцини від гепатиту В.
     Один із світових експертів в нанотоксикології Понтер Обердостер сказав «У більшості випадків обіцяння наномедицини є не чим іншим як окозамилюванням». І дійсно, деякі речі мають приваблений вигляд, але їх принцип роботи виявлено тільки в організмі експериментальних тварин. Він вірить, що процеси регулювання, які добре розвинуті у різних країнах світу, стануть на заваді небезпечності нових матеріалів. Більш того, якщо дослідження токсичності наносполук проводити тільки на здорових організмах (доклінічні або клінічні дослідження) небезпечна їх дія може мати місце у людей з деякими вадами здоров’я (чутливими) і перевірка цього вимагає окремих випробувань.

     Що таке наномолекулярна технологія?

   Це міждисциплінарна галузь фундаментальної і прикладної науки, в якій вивчаються закономірності фізичних і хімічних систем протяжністю порядку декількох нанометрів або часток нанометра.

Історія розвитку нанотехнологій

   Слово “нано” прийшло з грецького, що означає одну міліардну частинку.

   Термін “нанотехнологія” у сферу загального використання ввів професор Норіо Тянігучі (Японія) у 1974 році.

1975 р. – теоретично розглянуто можливість існування квантових ліній і точок.

1985 р. – хіміки синтезували фулерени, це одна з алотропних модифікацій Карбону. Найвідоміший фулерен — молекула C60, яка має ідеальну форму футбольного м'яча.

Завдання нанотехнологій

• створення матеріалів з ексклюзивними, наперед заданими властивостями шляхом оперування окремими молекулами;

• конструювання нанокомп'ютерів, які використовують замість звичайних мікросхем набори логічних елементів з окремих молекул;

• збирання нанороботів — систем, що саморозмножуються і призначені для ведення будівництва на молекулярному рівні.
  

Науки, які необхідні для розвитку нанотехнологій:

• біологія,

• хімія,

• фізика,

• медицина,

• кібернетика,

• електроніка,

• генетика,

• матеріалознавство.

Сфери застосування

Інформаційні технології:

• пристрої з надмалими енергозатратами,

• “кишенькові” супер-ЕОМ.

Медицина, біологія:

• біодатчики,

• адресна доставка ліків,

• діагностика ракових пухлин,

• нові методи введення ліків.
  

Екологія, енергетика:

• використання сонячної енергії,

• паливні елементи,

• екологічно чисті матеріали,

• боротьба з парниковим ефектом.

Що таке наномедицина

Це, за визначенням вченого Роберта Фрейтаса, «…слідкування, виправлення, конструювання та контроль над біологічними системами людини на молекулярному рівні з використанням розроблених нанопристроїв і наноструктур».

Сучасні досягнення

Наноматеріали

   Нині досягнуті успіхи у виготовленні наноматеріала, що імітує природну кісткову тканину.

   Вчені з північно-західного університету (США) використали тривимірну самозбірку волокон близько 8 нм діаметром, які імітують природні волокна колагена. 

   До одержаного матеріалу добре прикріплюються власні кісткові клітини, що дозволяє використовувати його як «клей» або «шпатлівку» для кісткової тканини.

Майбутні розробки

Нанороботи

   Нанороботи - це машини ремонту клітин.

Медичні нанороботи повинні вміти діагностувати хвороби, доставляти ліки та навіть робити хірургічні операції.

   Крім того, виникне можливість коригування власної ДНК, наприклад, для лікування алергії, діабету, розсіяного склерозу.

   Типовий медичний наноробот буде мати мікронні розміри, які дозволяють рухатись по капілярах, та складатись з вуглецю з причини його високої міцності та хімічної інертності.

   В якості основних джерел енергії припускається використовувати локальні запаси глюкози та амінокислот в тілі людини.

   Керування нанороботами буде відбуватись акустично шляхом подачі команд через комп’ютер.

Існує думка, що XXI століття стане століттям біології, а всі інші науки відійдуть на другий план.

Збулося передбачення великого фізика сучасності Н. Бора, який у 50х роках неодноразово заявляв, що в найближчому майбутньому найбільш інтенсивне проникнення в таємниці природи стане прерогативою не фізики, а саме біології.