Mavzu: tibbiyotda nanobiotexnologiya

Nanotexnologiyani tibbiyotda qo'llash: eng zamonaviy usul

Nanotexnologiya atamasi hayotimizga ishonchli tarzda kirib keldi. 1959 yilda taniqli amerikalik nazariyotchi fizik Richard Feynman "kichik shakllarning hayratlanarli darajada murakkab dunyosi bor va bir kun odamlar 1960 yilgacha bu dunyoni o'rganishga hech kim jiddiy munosabatda bo'lmaganidan hayratda qolishadi" dedi. Dastlabki bosqichda nanotexnologiyaning rivojlanishi asosan zond mikroskop qurilmalarining rivojlanishi bilan belgilandi. Bu qurilmalar nanotexnologning ko‘zlari va qo‘llariga o‘xshaydi.

Hozirgi vaqtda nanotexnologiyalar sohasidagi taraqqiyot aerokosmik, avtomobilsozlik va elektronika sanoati uchun nanomateriallarni yaratish bilan bog'liq.
Ammo asta-sekin u nanotexnologiya - tibbiyotdan foydalanishning istiqbolli sohasi sifatida tobora ko'proq e'tiborga olinmoqda. Buning sababi shundaki, yangi texnologiya materiya bilan yaqin vaqtgacha fantastik bo'lib tuyulgan miqyosda - mikrometr va hatto nanometrda ishlash imkonini beradi. Aynan shunday qiymatlar asosiy biologik tuzilmalar - hujayralar, ularning tarkibiy qismlari (organellalar) va molekulalar uchun xosdir.
Bugungi kunda yangi yo'nalish - nanotibbiyotning paydo bo'lishini aytish mumkin. Mikroskopik asboblarni tibbiyotda qo'llash g'oyasini birinchi marta 1959 yilda R. Feynman o'zining mashhur "U erda juda ko'p bo'sh joy" ma'ruzasida (Albert R. Xibbs g'oyasiga ishora qilgan holda) bildirgan. ). Ammo so'nggi bir necha yil ichida Feynmanning g'oyalari haqiqatga yaqinlashdi.
Hozir biz Feynman ta'riflagan mikrorobotdan hali ancha uzoqdamiz, u qon aylanish tizimi orqali yurakka kirib, u erda klapan operatsiyasini bajarishga qodir. Tibbiyotda nanotexnologiyaning zamonaviy qo'llanilishini bir necha guruhlarga bo'lish mumkin: Nanostrukturali materiallar, shu jumladan nanorelyefli sirtlar, nanokolli membranalar; Nanozarrachalar (shu jumladan fullerenlar va dendrimerlar); Mikro va nanokapsulalar; Nanotexnologik sensorlar va analizatorlar; Skanerli prob mikroskoplarining tibbiy qo'llanilishi; Nano asboblar va nanomanipulatorlar; Har xil darajadagi avtonomiyadagi mikro va nanoqurilmalar.
Amerika kompaniyasi C-Sixty Inc. C60 fulleren nanosferalariga asoslangan agentlarni ularning yuzasida tartiblangan kimyoviy guruhlar bilan klinikadan oldingi sinovlarini o'tkazadi. Bu guruhlar oldindan tanlangan biologik maqsadlarga ulanish uchun tanlanishi mumkin. Mumkin bo'lgan ilovalar doirasi juda keng. U gripp va OIV kabi virusli kasalliklar, onkologik va neyrodegenerativ kasalliklar, osteoporoz va qon tomir kasalliklariga qarshi kurashni o'z ichiga oladi. Misol uchun, nanosfera ichida radioaktiv element atomi va uning saraton hujayrasiga biriktirilishiga imkon beruvchi sirtdagi guruhlar bo'lishi mumkin.
Shunga o'xshash ishlanmalar Rossiyada ham amalga oshirilmoqda. Eksperimental tibbiyot instituti (Sankt-Peterburg) polivinilpirolidon (PVP) bilan fulleren qo'shimchasidan foydalangan. Ushbu birikma suvda oson eriydi va uning tuzilishidagi bo'shliqlar o'lchamlari bo'yicha C60 molekulalariga yaqin. Bo'shliqlar osongina fulleren molekulalari bilan to'ldiriladi va buning natijasida yuqori antiviral faollikka ega suvda eruvchan qo'shimcha hosil bo'ladi. PVP ning o'zi antiviral ta'sirga ega emasligi sababli, barcha faollik qo'shimcha tarkibidagi C60 molekulalariga bog'liq.
Fulleren nuqtai nazaridan uning samarali dozasi taxminan 5 mkg / ml ni tashkil qiladi, bu an'anaviy ravishda gripp virusiga qarshi kurashda ishlatiladigan remantadin (25 mkg / ml) uchun mos keladigan ko'rsatkichdan sezilarli darajada past. Infektsiyaning dastlabki davrida eng samarali bo'lgan remantadindan farqli o'laroq, C60 / PVP qo'shimchasi butun virusni ko'paytirish siklida barqaror ta'sir ko'rsatadi. Ishlab chiqilgan preparatning yana bir o'ziga xos xususiyati - bu grippning A va B tipidagi viruslariga qarshi samaradorligi, remantadin esa faqat birinchi turga ta'sir qiladi.
Nanosfera diagnostikada, masalan, ma'lum hujayralar yuzasiga yopishib, ularning tanadagi joylashishini ko'rsatadigan radiopak modda sifatida ham qo'llanilishi mumkin.
Dendrimerlar alohida qiziqish uyg'otadi. Ular odatdagi chiziqli tuzilishdan ko'ra shoxlangan tuzilishga ega bo'lgan yangi turdagi polimerlarni ifodalaydi.
Darhaqiqat, bunday tuzilishga ega birinchi birikma 50-yillarda olingan va ularni sintez qilishning asosiy usullari asosan 80-yillarda ishlab chiqilgan. "Dendrimerlar" atamasi "nanotexnologiya" dan oldin paydo bo'lgan va dastlab ular bir-biri bilan bog'lanmagan. Biroq, so'nggi paytlarda dendrimerlar ularning nanotexnologik (va nanomedik) qo'llanilishi kontekstida tobora ko'proq aytilmoqda.
Bu dendrimerik birikmalarga ega bo'lgan bir qator maxsus xususiyatlarga bog'liq. Ular orasida: makromolekulalarning o'lchamlarini oldindan aytib bo'ladigan, boshqariladigan va yuqori aniqlik bilan takrorlanadigan; yaxshi takrorlanadigan shakl va o'lchamlarga ega bo'lgan makromolekulalarda kanallar va teshiklarning mavjudligi; supramolekulyar "mehmon-xost" tuzilmalarini shakllantirish bilan past molekulyar og'irlikdagi moddalarni yuqori selektiv inkapsulyatsiya va immobilizatsiya qilish qobiliyati.