Наномедицина является одной из областей применения нанотехнологий и мы надеемся она приведет к появлению нового полезного медицинского инструментария, передовых систем доставки лекарств, а также откроет новые пути для лечения болезней и восстановления поврежденных тканей и клеток. Вопрос доставки лекарственных средств к пораженной клетке, является в настоящее время наиболее передовым направлением нанотехнологий в медицине.
Наноразмерные частицы, в настоящее время являются лучшим транспортом для доставки лекарственных средств в клетку, что является основной задачей при разработке новых лекарств. Наночастицы на основе фосфолипидных молекул (липосом) - самые широко известные транспортировщики лекарственных средств. Благодаря своему строению на основе молекул они легко расщепляются в организме и не выделяют токсины.
Ниже перечислены важнейшие отрасли нанотехнологий в общем и наномедицины в частности.
Наночастицы это квантово-размерные нанокристаллы размером с молекулу белка или небольшой отрезок ДНК. С инженерной точки зрения, наночастицы способны поглощать и излучать довольно широкий спектр волн с очень большой точностью. Это делает их идеальными для исследований внутри-белковых взаимодействий, так как они могут быть построены в виде долгоживущих молекул-зондов. Они могут отслеживать биологические события путем контроля за конкретными белками или молекулами ДНК, с целью последующего анализа их изменений. В медицине, наночастицы могут быть использованы для диагностических целей.
Дендримеры являются еще одним интересным и мощным применением нанотехнологий в медицине. Дендримеры являются наноструктурированными синтетическими молекулами с древовидной структурой. Основное правило построения дендримеров говорит, что в процессе роста не должно быть соединений между растущими ветвями (тут можно привести в пример крону дерева - ветви не срастаются между собой). Каждый дендример как правило, имеет размер в несколько нанометров.
Внешний слой дендримеров может состоять из конкретных функциональных групп, которые могут действовать как инструменты манипуляции другими молекулами, таких как ДНК. Дендримеры могут выступать в качестве эффективных агентов для доставки исправленных ДНК в клетки во время генной терапии. Проще говоря, дендример это маленькая молекула способная нести на себе целый арсенал разнообразных веществ и освобождать их в зависимости от конкретных условий.
Молекулярная нанотехнология предполагает создание сложных механических систем, построенных на молекулярном уровне. Ричард Фейнман был первым учёным, предложившим создавать механизмы на атомном уровне. ДНК представляет собой идеальный материал для строительства наномашин из-за жесткости своих связей. Межмолекулярные взаимодействия ДНК, уже хорошо известны и вполне могут быть предсказаны. Для сборки на молекулярном уровне ДНК представляет собой превосходный строительный материал. Доктор Надриан Симан был инициатором использования ДНК в качестве строительного материала и уже сегодня способен создавать практически любую трёхмерную форму. В 1999 году его группа смогла разработать привод из ДНК для наноразмерного робота. Затем из ДНК были созданы нанотрубки, которые были использованы для построения молекулярных пинцетов позволяющих физически манипулировать наноструктурами. Исследования в области строительства наномоторов значительно продвинулись вперед и наномоторы становятся важной частью будущих нанороботов. Карло Монтемагно провёл ряд блестящих опытов по созданию вращающихся валов с использованием молекул аминокислот.
Эти разработки для нанороботов помогут в конечном итоге создавать системы наномолекулярных заводов по созданию нанороботов, которые будут использоваться для доставки лекарств, ремонта поврежденных ДНК, диагностики на клеточном уровне, создание искусственной крови и внутренних органов.
