rum.forleri.ru

Nanosenzorii: viitorul de medicina de diagnostic?

Este extrem de important medicament de diagnostic obiectiv este abilitatea de a diagnostica probleme medicale, cât mai curând posibil, permițând medicilor pentru a trata pacientii inainte de a va exista nici pe termen lung sau daune ireversibile.

Nanosenzorii nanotrubochek carbonNanosenzorii nanotrubochek din carbon, păr fiecare dintre care 100, 000 de ori mai subțire.

Accelerarea procesului de diagnosticare - una dintre principalele domenii de cercetare. Un studiu recent a constatat ca un nou test de sange poate prezice riscul de recurență a cancerului de sân la femei timp de aproape 8 luni înainte de debutul simptomelor vizibile.

Un alt studiu a arătat că compusul naturale detectabil în aerul expirat, este un biomarker stadiu incipient de ciroza hepatica. Acest biomarker într-o zi poate deveni baza testului de respirație pentru diagnosticarea acestei boli.

O problemă care apare în diagnosticul de afecțiuni medicale este faptul că simptomele anumitor boli se manifestă numai după o anumită perioadă de timp. Până în momentul în care boala de bază, aceste simptome au ajuns deja la stadiul in care tratamentul este mult mai dificilă decât în ​​cazul în care a fost detectată problema înainte.

Exemplul cel mai frapant al acestei probleme poate fi neoplasme maligne, cum ar fi cancerul pancreatic, care provoaca de multe ori nici un simptom sau semne în timpul stadii- sale precoce aceste simptome și semne se manifestă în cazul în care cancerul se raspandeste in alte parti ale corpului.

Dar această problemă este comună.

Un alt exemplu este acela că atunci când implantul - de exemplu, șold proteză - infectate sau inflamate, ceea ce duce la formarea de tesut cicatricial excesiv. Până în momentul în care devine evident faptul că proteza de sold este infectat, singura soluție este îndepărtarea și înlocuirea acestuia cu unul nou.

Profesorul Thomas Webster, sef al Departamentului de Inginerie Chimica la Northeastern University din Boston, si colegii sai sunt in curs de dezvoltare nanosenzori - o nouă formă de tehnologie, care este capabil de a controla acumularea de bacterii pe implant și pentru a avertiza medicii despre nevoia de tratament înainte ca problema escaladează.

Nanotehnologia: dimensiunea mică, potențial imens

Pentru a spune ca nanotehnologia - minuscul ar fi o subestimare. O nanometri este o miliardime dintr-un metru. Foaia de hârtie are o grosime de aproximativ 100 000 de nanometri. nanotuburi de carbon cu un singur perete, cu un diametru de 1 nanometru la 100 000 de ori mai subtire decat un fir de păr. Pentru comparație, parul este de 100 000 de ori mai mică decât casa, cu o lățime de 10 metri.

Este foarte dificil să ne imaginăm modul în care această dimensiune mică, dar beneficiile care vin cu utilizarea nanotehnologiilor în medicină, să ia în considerare mult mai ușor. Cercetatorii au fost capabili de a imbunatati utilizarea de imagistica biologice nanotehnologie, astfel ca medicii pot detecta acumularea de particule minuscule sau semnale moleculare asociate cu probleme de sanatate.

Profesorul Webster a vorbit despre proiectele anterioare, în care el și colegii săi au studiat utilizarea potențială a nanoparticulelor în tratamentul infecțiilor bacteriene și virale.

Unele infecții bacteriene cronice cauzate de bacterii care se dezvoltă în biofilme - că T. Byarnsholt Universitatea din Copenhaga, în Danemarca, descrie ca fiind „agregate închise în mâl.“ Biofilmele sunt cauza unor boli, cum ar fi pneumonia, în cazurile de fibroza chistica si infectie implante asociate.

„Drogurile și antibioticele nu pătrunde în biofilm, - explică profesorul Webster - deci singurul lucru pe care le puteți face - este de a opera și a elimina biofilmul din țesutul de mână.“

Nanoparticulele pot schimba această stare. Prolfessor Webster spune: „Noi am fost in masura sa dezvolte aceste nanoparticule, care pot penetra în biofilm, și apoi le distruge pentru a regenera țesutul sănătos, astfel încât să nu va mai avea nevoie de o intervenție chirurgicală.“

În plus, profesorul Webster si colegii sai au fost de lucru pentru a dezvolta nanoparticule concepute pentru a ucide anumite virusuri. nanoparticule de aur au fost făcute să se alăture virusuri, cum ar fi Ebola sau gripa. Când particulele încălzite cu ajutorul luminii în infraroșu a unei lungimi de undă specifice, nano-particule pot distruge structura virusului.

Profesorul Webster succint a rezumat ceea ce avantaje nanotehnologia el vede: „Noi credem că există un potențial imens pentru utilizarea nanotehnologiilor in medicina, deoarece dimensiunea mică îi permite să pătrundă în celule pentru a obține în interiorul celulelor și să le manipuleze într-un astfel de mod de funcții, care nu era disponibilă atunci când materialul convențional ".

Există beneficii enorme care pot fi obținute în medicină cu ajutorul nanotehnologiei. În prezent, profesorul Webster si colegii sai au axat pe studiul de modul în care această tehnologie poate fi utilizată pentru a îmbunătăți formele convenționale de tratament. În această industrie vin în nanosensors joc.

Medicul din cadrul organismului

„În mod ideal, vrem să creăm senzori, care sunt foarte asemănătoare cu celulele ucigase naturale ale corpului - explică profesorul Webster. - Mulți dintre noi se poate spune că organismul uman este cel mai bun senzor. Putem simți lucrurile mult mai bine decât ceea ce am creat până acum este artificială. "

Într-o zi ar putea fi posibil pentru a crea senzori care utilizează nanotehnologia pentru a imita celulele imune umane care circula prin corp, care va identifica și răspunde la orice probleme. Dar este încă să vină.

nanosensors de pe titan femurale protetice

Până în prezent, oamenii de știință au încercat nanosensors lor, după ce le-a crescut in titan proteze femurale și catetere.

In schimb, profesorul Webster si colegii sai au decis sa transforme dispozitivele medicale tradiționale implantate în organism, dotarea acestora senzori - Nanosenzorii - care poate identifica problema și să răspundă la ea în cazul în care acesta se produce.

„În prima etapă am luat titan femurul protetice, apoi cultivate pe suprafața unui material care poate determina electric ce tip de celule atașate la suprafață“, - a spus profesorul Webster.

Senzorii construite din nanotuburi de carbon sunt în măsură să identifice care celulele aderente la implant - os (așa cum ne-am dori), bacteriene sau inflamatorii. Ultimele două tipuri de celule pot indica o infecție sau țesut cicatricial, care poate oferi pacientului o problemă.

un transmițător de frecvență radio încorporat în senzorul trimite semnale de la un calculator extern de la care medicul poate avea acces la toate informațiile trada. Cu aceste informații medicul poate vedea că implantul este liber de bacterii, are un număr mic de bacterii, care mâner organism, sau are o cantitate mare de bacterii care necesită antibiotice pentru dezvoltarea completă a procesului de infectare.

„Este evident că acest din urmă scenariu este mult mai bună decât script-ul, care are loc în prezent - a spus profesorul Webster. - De fapt, astăzi noi nu știm despre procesul infectios sau cicatrizarea excesivă înainte de a fi, până nu e prea târziu, și aveți nevoie pentru a elimina proteza ".

In plus femur protetice, cercetatorii au testat Nanosenzorii pe catetere lor, folosind aceeași abordare. Persoanele cu catetere care stau pe termen lung sunt susceptibile la infecții, ceea ce înseamnă că Nanosenzorii, nivelurile monitorizate de bacterii, pot avea un impact semnificativ asupra ingrijirea catetere.

De multe ori preocupările oamenilor este faptul dacă nanotehnologia este utilizat in interiorul corpului toxic. Profesorul Webster si colegii sai au petrecut o mulțime de timp pentru a se asigura că materialele folosite de acestea, - nanotuburi de carbon si polimeri unele suplimentare - non-toxice.

Mai mult decât atât, ei au găsit în unele studii anterioare, la modelele animale ca materialele folosite au fost chiar posibilitatea de a îmbunătăți creșterea oaselor, atunci când este utilizat cu femurului protetice. Astfel, chiar și în cazul în care senzorul nu detectează nici o problemă, el încă mai este capabil de a promova creșterea țesutului osos într-o măsură mai mare decât implant de titan convențional.

„Acesta este primul pas pentru a îmbunătăți implantul, - a spus profesorul Webster, - dar în cele din urmă, scopul nostru este de a crea astfel de senzori, care acționează ca un corp uman.“

Probleme cu generarea de energie și date

Deși aceste nanosensors au perspective mari, există mai multe probleme care trebuie rezolvate înainte de această tehnologie poate fi folosită la om. Oamenii de știință doresc să sonde au avut aceeasi speranta de viata ca implanturile pe care sunt reconstruita. Deși acest lucru nu este o problemă pentru cateter, care este introdus pentru o saptamana sau doua, proteza femural poate ramane in organism timp de 15 ani.

In prezent, oamenii de știință au generat putere pentru senzori, folosind capacitatea de nanotuburi de carbon pentru a se contracta. Atunci când acestea sunt comprimate prin forța țesutului înconjurător, generat curent eletkrichesky. Cu toate acestea, deși această metodă poate genera putere pe termen scurt, atunci când mai mult tesut va creste peste senzorii, acestea sunt, la urma urmei, nu ar mai fi în măsură să se micșoreze.

Acest puzzle - una dintre cele două probleme majore pe care cercetătorii trebuie să le depășească înainte de senzorii pot fi folosite la pacienții cu implanturi. O altă mare provocare pentru oamenii de știință este de a genera o cantitate suficientă de date de testare, astfel încât tehnologia lor a fost aprobat pentru utilizare de către autoritățile de reglementare corespunzătoare.

cancer de atac nanotehnolgii

Oamenii de stiinta spera ca o zi nanotehnologia lor vor fi utilizate nu numai pentru a monitoriza răspândirea infecției, dar, de asemenea, pentru tratamentul bolilor cum ar fi cancerul.

stadii timpurii de testare au fost, de asemenea succes. Oamenii de știință se efectueaza in prezent a doua etapă a studiilor la rozătoare, și apoi va verifica tehnologia pentru animale mai mari.

Profesorul Webster admite că studiile clinice la om va fi de 5-10 ani.

Nu numai identifica problemele, ci și să le trateze

Planuri Oamenii de știință folosesc nanosenzori pentru a merge dincolo de rolul de monitorizare cu care furnizează informații medicilor. Profesorul Webster a descris modul în care senzorii pot fi de asemenea utilizate pentru a trata problemele înainte ca acestea pot provoca daune organismului: „dacă senzorii îmbunătățit ușor, ele pot fi programate de către un mic dispozitiv care eliberează medicamentul pentru a ucide bacteriile sau reduce creșterea țesutului cicatricial, astfel încât osul de lângă implant poate crește sănătos.

Odată cu eliberarea de medicamente și, în unele cazuri - prin intermediul eliberarea unei taxe electrice de mici dimensiuni, este posibil pentru a evita toxicitatea pentru celulele sanatoase si un tratament mai eficient ".

Chiar și în viitor, profesorul Webster prezice ca nanotehnologia va fi capabil de a trata celulele canceroase lor prin introducerea de medicamente chimioterapice, cu mare precizie în apropierea sau în interiorul celulelor periculoase.

Încă un mod foarte lung de a dezvolta această tehnologie. Dar, în timp, această tehnologie mică poate duce la o revoluție uriașă în îngrijire a sănătății.

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit
Dezvoltarea „nas canin optic“ pentru a detecta boala, infectie prin analiza…Dezvoltarea „nas canin optic“ pentru a detecta boala, infectie prin analiza…
Nivelurile scazute de vitamina D legate de accident vascular cerebral mai severe si a rezultatelor…Nivelurile scazute de vitamina D legate de accident vascular cerebral mai severe si a rezultatelor…
Fumatul poate fi asociat cu cancer de prostata recurentFumatul poate fi asociat cu cancer de prostata recurent
Anevrismele se poate repeta ani dupa tratament endovascularAnevrismele se poate repeta ani dupa tratament endovascular
Folosind determinarea procalcitonin in UTIFolosind determinarea procalcitonin in UTI
Cercetarea a deschis o metodă pentru detectarea precoce a cancerului hepaticCercetarea a deschis o metodă pentru detectarea precoce a cancerului hepatic
Un nou studiu ofera o perspectiva asupra dezvoltării complicațiilor diabetului zaharat de tip 1Un nou studiu ofera o perspectiva asupra dezvoltării complicațiilor diabetului zaharat de tip 1
Studiul mutațiilor genetice in anemie aplastica poate ajuta tratamentul optimizareaStudiul mutațiilor genetice in anemie aplastica poate ajuta tratamentul optimizarea
Nou test poate prezice lipsa efectului la pacienții cu medicamente artritaNou test poate prezice lipsa efectului la pacienții cu medicamente artrita
Analizele de sânge pentru detectarea cancerului pancreatic într-un stadiu incipientAnalizele de sânge pentru detectarea cancerului pancreatic într-un stadiu incipient
» » » Nanosenzorii: viitorul de medicina de diagnostic?

© 2011—2020 rum.forleri.ru