Борьба с болезнями в молекулярном масштабе позволяет проводить раннее выявление заболеваний. Именно поэтому Национальный институт рака США (NCI) запустил проект под названием «Альянс за нанотехнологию против рака», который включает разработку и создание миниатюрных инструментов для раннего выявления онкозаболеваний.
Наносистемы действуют, как переносчики лекарств в организм, обеспечивая им большую устойчивость к деградации и облегчая их распространение через биологические барьеры и, следовательно, доступ к клеткам-мишеням. Эти наносистемы облегчают доступ к опухолевым клеткам и уменьшают накопление препарата в здоровых клетках, следовательно, уменьшают токсические эффекты противоопухолевых препаратов.
Ученые из Соединенных Штатов разработали еще одну альтернативную наносистему, основанную на искусственных молекулах, известных как дендримеры. Это трехмерные разветвленные структуры, которые могут быть созданы в наномасштабе с необычайной точностью. Дендримеры имеют несколько свободных концов, в которых молекулы разной природы могут быть связаны и транспортироваться от терапевтических агентов до флуоресцентных молекул.
В исследовании этих молекул применялось мощное лекарство против рака, метотрексата, которое прикреплялось к некоторым ветвям дендримеры. В некоторых случаях лекарство содержало флуоресцентные агенты, а также фолиевую кислоту (витамин, необходимый для функционирования клеток). Эта система похожа на троянского коня.
Инфекционные заболевания также являются основными целями современной медицины. Поэтому американские ученые разработали наночастицы, которые можно вводить в виде простых назальных капель. В них входят некоторые вакцины. Эффективность этих наночастиц была продемонстрирована на примере анти-столбнячных и антидифтерических вакцин. «В последнее время мы предложили эти технологии для конкурса идей, продвигаемого Фондом Билла и Мелинды Гейтс, чтобы решить основные проблемы со здоровьем третьего мира», - добавляют исследователи. «Наша идея управлять вакциной против гепатита В таким образом была одной из выбранных из 1500 представленных на конкурсе».
Не менее важной является битва, которая ведется во всем мире против диабета, и в которой нанотехнология играет важную роль. Наночастицы, разработанные командой американских ученых, используются в экспериментах в клиниках мира для изучения их использования в качестве средств для введения инсулина перорально, назально или легочно. Со своей стороны, докторTejal Desai, профессор биоинженерии в Бостоне, создал устройство, которое можно вводить в кровоток и действует оно, как искусственная поджелудочная железа, высвобождая инсулин.
Методика, разработанная этим исследователем, состоит из инкапсулирующих клеток, которые производят инсулин в контейнерах со стенами с нанопорами, которые из-за их размера могут пересекаться только с молекулами, такими как кислород, глюкоза или инсулин. Таким образом, стенки капсулы препятствуют тому, чтобы эти инсулин-продуцирующие клетки были признаны чужеродными антителами, тогда как поры позволяют высвобождать инсулин и вводить питательные вещества, такие как сахар. Инновационная техника имеет потенциал для лечения других заболеваний, таких как болезнь Паркинсона (путем выделения дофамина в головной мозг) или болезни Альцгеймера.