Det er økende interesse for bruk av nanoteknologi og ingestibles i medisin. Ikke-invasive inntakssensorer som måler vitale tegn, samt inntakbare enheter som gjør prosedyrene mer komfortable, går nå vanlige. Et annet viktig område med fremgang innen nanoteknologi er utviklingen av nanopartikler som kan bære medisiner og målrette spesifikke celler eller vev.
Disse bionedbrytbare nano-dronene har stort potensial i ulike områder av medisin. De har allerede blitt introdusert i onkologi og pleide å svekke tumorcelleforsvar i musemodeller. I 2015 brukte hjertesykdomseksperter også nanoteknologi til å levere narkotika og reparere arterier, som banet vei for behandling av aterosklerose på en ny måte, muligens forebyggende hjerteinfarkt og slag.
Ved hjelp av nanoteknologi for å løse inflammasjon
En studie i dyremodeller, publisert i Science Translational Medicine, rapporterte at nanostørrede droner kan være effektive for å omstrukturere aterosklerotisk plakk, noe som gjør plakkene mer stabile og mindre sannsynlige å bryte og forvandle seg til potensielt dødelig blodpropp. Forskere fra Harvard Medical School, Brigham og Women’s Hospital og Columbia University designet nanomedisiner som ble konstruert for å bære antiinflammatoriske stoffer direkte på målområdet.
Ikke-løst betennelse er en viktig faktor i utviklingen av aterosklerotiske lesjoner.
Ved bruk av nano-droner som inneholdt terapeutiske stoffer fremstilt av kroppens eget antiinflammatoriske protein-bilagin A1, ble det oppnådd en betydelig forbedring hos mus med avansert aterosklerose. Ikke bare var betennelsen redusert, musklene ble også reparert, en del av behandlingen som er unik for denne nye behandlingsformen.
Reparasjon av skadede kranspulsårer kan være svært viktig for forebygging av hjerteinfarkt og kan også dempe antallet dødsfall som skyldes aterosklerose, som for tiden er en ledende årsak til sykdom og død i USA. Det har blitt spekulert om at den innovative prosessen snart bør finjusteres og testes på mennesker, og tilbyr en spennende måte å behandle betennelser med målrettet, lokalisert levering av peptider. Forskere fra Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, beskrev en annen gjennombruddsmetode i behandlingen av betennelse ved bruk av nanoteknologi. De utviklet et kollagenbindende nanopartikkelsystem som kan brukes til å behandle perifer arteriesykdom. Denne nye metoden bruker nanopartikler som blir bundet til kollagen og frigjør antiinflammatoriske peptider. Disse nanopartikler kan også redusere betennelse, samt fremme regenerering av skadet vev.
Epithelial sår reparasjon med nanopartikler
Sår reparasjon er et annet terapeutisk område hvor nanopartikler kan brukes med suksess for å lette den ofte vanskelige helbredelsesprosessen. Giovanna Leoni og kollegaer på Emory University brukte systemisk levering av nanopartikler som inneholder naturlig protein-annexin A1 til den skadede tarmslimhinnen.
Den kroniske slimhinneskaden er en funksjon av mange inflammatoriske tilstander i tarmene, inkludert ulcerøs kolitt og Crohns sykdomstilstander som påvirker en estimert 1,6 millioner amerikanere. En nylig studie på mus viste at målrettet tilførsel av antiinflammatoriske stoffer øker helingsprosessen av sårt vev og fremmer epithelial sårreparasjon. I sin artikkel, publisert i Journal of Clinical Investigation
, fortalte forfatterne at lokal levering av peptider innkapslet i nanopartikler kunne være en ny terapeutisk strategi for personer som lider av inflammatorisk tarmsykdom (IBD). Det har også vært interesse for utviklingen av naturlige nanopartikler som kan hjelpe til med å behandle forhold som IBD. En nanopartikkel avledet av spiselig ingefær ble vellykket brukt i en studie ledet av MingZheng Zhang av Georgia State University, Atlanta. Naturlige nanopartikler kan potensielt minimere vanskeligheter forbundet med produksjon av syntetiske kjemikalier.Nanomesh Dressing for kroniske sår
En annen mulig bruk av nanoteknologi har blitt demonstrert av Martina Abrigo og hennes team av forskere ved Australias Swinburne University of Technology. Abrigo undersøker eksterne applikasjoner av småpartikler for å behandle kronisk infiserte sår. Hun opprettet et nett fra elektrospunpolystyrenfibre som er designet for å trekke bakteriene ut av såret. Nanomesh tilbyr optimale vekstbetingelser for bakterier som
Staphylococcus Aureus og Escherichia Coli
, slik at de trekkes til masken, slik at såret blir rent. Bakteriell respons på masker av forskjellige fiberdiametre ble testet gjennom en kombinasjon av skanningelektronmikroskopi og konfokalmikroskopi. Bakteriene ble spesielt tiltrukket av fibre som var omtrent like stor som dem. Resultater, publisert iACS Applied Materials and Interfaces
, tyder på at elektrospinning nanofibre kan være en ny måte å kontrollere sår som er infisert av vanlige bakterier. Hittil har forskere bare utført in vitro-eksperimenter og eksperimenter på vev-konstruert gjennom hudmodeller. Det forventes imidlertid i nær fremtid at lignende tester vil bli utført på levende vev for å vurdere potensialet for denne nye tilnærmingen. In vivo-studier har allerede blitt utført med noen andre typer nanopartikkel sårforbindinger, for eksempel sølvnanopartikler med viss suksess.
