Adresa:

Takovska 5. Beograd

Bulevar Oslobođenja 267. Beograd

Tel:

+381 69 737 500

Nanomedicina

Nanomedicina je grana medicine koja se zasniva na medicinskoj primeni nanotehnologija, kroz primenu nanomaterijala, nanoelektronskih biosenzora i molekulske nanotehnologije. Poseban deo nanomedicine predstavlja nanomedicina usmerena na inženjerstvo tkiva, koja će omogućiti reparaciju i potpunu zamenu oštećenih tkiva novim tkivima. Time će biti otvoren put sanacije obolelih organa, koji neće zahtevati donatore i koji će imunološki biti u bliskoj vezi sa tkivom pacijenata kod kojih se vrši zamena oštećenih tkiva i organa. Jedna od delatnosti, za koju se očekuje da će biti posebno atraktivna u decenijama koje dolaze, biće repariranje obolelih tkiva i organa i uzgajanje tkiva pogodnih za njihovu reparaciju. Govori se o tzv. fabrikama tkiva i organa, kao o jednoj potpuno novoj grani delatnosti. U fitofarmaciji to će biti proizvodnja i ekstrakcija humanih biopolimera iz biljaka nastalih ukrštanjem DNK biljaka i čoveka. Takav korak će imati izuzetan značaj u približavanju medicine jednom potpuno novom konceptu koji je umesto na hemiji, zasnovan ne celovitom prilagođavanju prirodnih resursa čoveku. U nekoj sasvim naprednoj fazi razvoja nanomedicine očekuje se da će čovek ovladati postupcima samoorganizacije vrlo složenih funkcionalnih uređaja, koji će sledeći logiku bioloških mašina u ljudskom telu biti u stanju (slično enzimima, koji umeju da prepoznaju različite ćelijske receptore), umeti da dijagnostifikuju promene na ćelijama, da se samoorganizuju i samorepliciraju do nivoa koji će obezbediti funkcionalno izvršenje različitih složenih zadataka, vezanih za reparaciju zidova ćelija, a potom i celih organa, kojima te ćelije pripadaju. Zbog svega navedenog, nanomedicinska istraživanja u svetu u tehnološki najnaprednijim zemlajma – imaju apsolutni prioritet u strategijama razvoja i strategijama istraživanja na nacionalnom nivou. U SAD ona su kontrolisana od strane Nacionalnog instituta za zdravlje, EU ima svoje nadnacionalno telo za Istraživanje i razvoj Mikro i Nanotehnologija, Rusija već niz godina intenzivno razvija naučnu bazu za široku primenu nanotehnologije u različitim sferama, a naročito u sferi očuvanja zdravlja, kosmičkih istraživanja i najnaprednijih vojnih programa. Sve veći značaj ove grane medicine pokazuje nagli porast broja centara za nanomedinska istraživanja (u 2005-oj u celom svetu bilo ih je samo 5, da bi do polovine 2006. godine, osnovalo se još dodatnih 130 centara). Danas, broj takvih centara lociranih u raznim tehnološki razvijenim delovima sveta broji se na hiljade.

Nano-cevčice u lečenju raka pluća

Američki naučnici sa Stanford Univerziteta su uz pomoć nanotehnologije razvili novi tretman protiv raka pluća koji ne oštećuje zdravo tkivo. Tretman se sastoji od umetanja sintetičkih nano-cevčica u ćelije raka i njihovog zagrevanja uz pomoć lasera.

Te nanocevčice imaju polovinu prečnika molekule DNK te ih u prosečnu ćeliju može stati nekoliko hiljada. Nakon što se cevčice proizvedene od ugljenika izlože laserskom svetlu bliskom infracrvenom delu spektra u roku od 2 minute dolazi do njihovog zagrevanja na 70 stepeni C i do smrti kancerogenih ćelija u kojima se nalaze. Naučnici dodaju kako je pričvršćivanjem antitela za nanocevčice moguće precizno naciljati tačno određeni tip ćelija kancera. Standardna hemoterapija uzrokuje smrt i ćelija tumora i zdravih ćelija.

Nano-čestice u lečenju raka pluća

Kanadski naučnici sa Univerziteta Alberta razvili su nanočestice koje su u laboratorijskim uslovima uspešno uništavale ćelije raka pluća. Iako tek predstoje istraživanja na životinjama, čestice bi se u ljudski organizam mogle uvesti uz pomoć inhalatora sličnog onom kakav koriste astmatičari. Za rak pluća je karakterističan nekontrolisani rast abnormalnih ćelija u jednom ili oba plućna krila. Inhaliranje nano čestica moglo bi funkcionisati bolje od tradicionalnih načina lečenja, zbog toga što te čestice napadaju samo ćelije raka i ne utiču na zdravo tkivo. Slično lekovima koje koriste astmatičari novi lek je u obliku praha, ali za razliku od njih, on se razlaže u nanočestice kad dođe do kontakta. Naučnici očekuju da bi se ovaj način upotrebe lekova mogao primeniti i u lečenju drugih bolesti.

Veštački mišići koji pokreću nanobotove kroz telo.

Nanotehnologija je već ostavila značajan pečat na svet medicinske nauke. Međutim, novine su u domenu naučne fantastike. Naučnici sa univerziteta British Columbia trenutno rade na nanobotovima koji će dijagnostikovati bolest i lečiti je iznutra. Da bi to omogućili morali su da naprave veoma fleksibilne veštačke mišiće, dovoljno jake da rotiraju objekte hiljadu puta teže od njih samih. Mišić će biti ubacivan u nanobotove kao veštački bič ili rep koji će se rotirati i pokretati ih.

Ljudi bi mogli postati “besmrtni” zahvaljujući nanotehnologiji za manje od 20 godina

Tvrdi američki naučnik Ray Kurzveil (61)! Naime, sa povećanim razumevanjem o funkcionisanju ljudskog tela i dinamičnom razvoju nanotehnologije doći će do revolucionarnih promena na polju lečenja i transplatacije delova tela, organa, kostiju, krvnih sudova i živaca. Kurzveil koji je i ranije tačno predvideo dolazak novih tehnologija, kaže da se naše razumevanje genetike i računarske tehnologije ubrzava neviđenom brzinom. Teoretski, kaže, povećanjem brzine naših spoznaja, nanotehnologija će biti u stanju da zameni mnoge od naših organa za 20 godina. Kurzveil dodaje da, iako se njegove tvrdnje čine neverovatnim, već postoje veštačke gušterače (pankreas) i neuronski implantati, a svoju teoriju naziva Zakonom ubrzanog povratka. “Ja i mnogi drugi naučnici verujemo da ćemo za 20-ak godina imati sve uslove za reprogramiranje softvera iz kamenog doba, da ćemo moći najpre zaustaviti, a onda i preokrenuti proces starenja. A tada će nam nanotehnologija omogućiti da živimo zauvek”, piše Kurzveil. “Na kraju će – nanoboti zameniti naše krvne stanice i nastaviti da rade hiljadu puta delotvornije. Za 25 godina moći ćemo sprintati 15 minuta bez udisanja ili satima roniti bez kiseonika”, tvrdi. “Žrtve srčanog udara – koje već danas koriste prednosti široko dostupnih bioničkih srca – mirno će otići do lekara na manji zahvat dok će ih njihovi krvni botovi održavati u životu”, predviđa Kurzveil.

Nanotehnološka veštačka koža

Kombinacija istraživanja u oblasti robotike i nanotehnologije napraviće pravu revoluciju u medicini, a humanoidne robote učiniti bližim čoveku. Do značajnih i vrlo zanimljivih dostignuća koja ce do toga dovesti došli su naučnici američke nacionalne laboratorije Oak Ridž. U okviru posebnog high-tech projekta oni su napravili vestačku kožu osetljivu na toplotu i pritisak. Na stvaranju vestačke kože bliske prirodnoj čovekovoj već dugo se radi u mnogim naučnim krugovima. Napravljeni su mnogi naučni eksperimenti i prototipovi robotskih ruku prekrivenih veštačkom kožom. Može se reći da su u tim eksperimentima prilično verno ostvareni mehanički pokreti prstiju i zglobova, kao i njihova savitljivost. Mnogo veći problem je stvaranje kože koja ce te delove pokriti, a najveći nedostatak je njena neosetljivost. Najnovije informacije iz pomenute američke laboratorije pokazuju da se u bliskoj budućnosti može očekivati da i veštačka koža postane osetljiva.  Napredak u istraživanju ostvaren je zahvaljujući korišćenju jedne od trenutno najaktuelnijih nauka – nanotehnologije. Ona se bavi minijaturnim komponentama i sklopovima čije su dimenzije na nivou atoma i molekula. U ovom slučaju kreirani su specijalni nanotehnološki materijali za izradu veštačke kože. Sastoje se od vrlo tankih slojeva polimera u koje su ugradjene karbonske nanocevi. Zahvaljujuci dodavanju tih struktura, veštacka koža se moze ponašati kao senzor pritiska i temperature, na sličan način kao što se ti osećaji prenose preko prirodne čovekove kože. Karbonske nanocevi u sebi sadrže ugljenik, koji je biokompatibilan s čovekovim organizmom, što znači da ga čovekov imuni sistem ne odbacuje kao strano telo. To predstavlja vrlo značajnu karakteristiku ovako napravljenih veštačkih materijala i ukazuje na njihovu moguću primenu u medicini. Korišćenjem ovih materijala moći će da se ostvari povezivanje veštačke kože s čovekovim nervnim sistemom i da se informacije prenose od senzora (na veštačkoj koži) do čovekovog mozga. To znaci da bi se mogla ostvariti adekvatna zamena nekih delova tela koji nedostaju čoveku. Na celu tima u laboratoriji Oak Ridge nalaze se doktor Džon Simpson (John Simpson) i njegov kolega Ilija Ivanov. Na ovom istraživanju oni rade s timom naučnika u grupi za razvoj nanotehnoloških materijala (Nanomaterials Synthesis and Properties Group). Do veštačke kože osetljive na temperaturu i pritisak oni su došli u saradnji s grupom istraživača koji rade na istim zadacima u okviru NASA-inih laboratorija u istraživačkom centru Lengli (Langley).