Nanotexnologiyaning tibbiyotda qo'llanilishiga bir nechta misollar

Terining shox pardasini yengish uchun (lot. - stratum corneum), tananing integumentining asosiy to'siq funktsiyasini bajaradi, fizik va kimyoviy ta'sir qilish usullari amalda qo'llaniladi. Shu bilan birga, u to'xtamaydi va butun dunyo bo'ylab laboratoriyalarda olimlar molekulalarni teri orqali etkazib berishning yangi va yuqori samarali yondashuvlarini faol ravishda ishlab chiqmoqdalar (transdermal etkazib berish). Bu ishlarning natijalari shunchalik daldaliki, yaqin kelajakda deyarli har qanday potentsial faol birikma - hidrofil yoki hidrofobik, past molekulyar og'irlikdagi yoki polimerik (shu jumladan oqsillar va nuklein kislota molekulalari) - o'ng tomonga etkazish qiyin bo'lmaydi. manzil. Aynan mana shu yutuqlarni laboratoriya yo‘laklaridan hamma ko‘rishi uchun olib chiqmoqchiman. Bu nanotexnologiyalar va ularning tibbiyotda qo'llanilishi (nanomika) haqida bo'ladi. Rossiyada bu so'z, hukumatning so'nggi tashabbuslari nuqtai nazaridan, ehtimol hatto maktab o'quvchisiga ham tanish bo'lib, amalda mashhur bo'lib qoldi. Shuning uchun, yuqorida aytib o'tilgan kontekstda ushbu soha bilan yaqinroq tanishish qiziqarli bo'ladi.
Nanozarrachalar qanday bo'lsa
"Nano" ( yunoncha- milliardinchi qism) tasvirlangan ob'ektlarga nisbatan qo'llanilganda, ularning o'lchamlari 10-9 m oralig'ida ekanligini anglatadi, bu atomdan subhujayragacha bo'lgan biologik tashkilot darajalariga mos keladi. Shunday qilib, ta'rif ostida "nanozarrachalar", aslida, deyarli har qanday supramolekulyar . Biroq, biologik va tibbiy adabiyotlarda allaqachon o'rnatilgan an'anaga ko'ra, nanozarralar juda o'ziga xos (va birinchi navbatda sun'iy ravishda yaratilgan) molekulyar tuzilmalarni anglatadi. Ularni taxminan bir necha sinflarga bo'lish mumkin ( guruch. bitta).
Biologik va biogen nanozarralar. Biologik dunyo tom ma'noda nanozarrachalar bilan to'ldirilgan - bular (katalitik faollikka ega bo'lgan oqsillar), molekulalar va, ribosomalar, hujayra pufakchalari, viruslar va boshqalar. Bunday ob'ektlarning o'ziga xos xususiyati ularning yig'ilish va o'z-o'zini tashkil qilish qobiliyatidir. Bu xususiyat haqiqiy biologik tuzilmalarni taqlid qiluvchi sun'iy tuzilmalarni yaratishda faol foydalaniladi. Yorqin misol - ma'lum sharoitlarda lipidlar aralashmasi eritmasidan hosil bo'lishga qodir bo'lgan turli xil bir komponentli va ko'p komponentli lipozomalar. Ko'pincha tabiatda mavjud bo'lgan biologik nanozarralar ham amalda qo'llaniladi. Masalan, hujayralarning genlarini o'zgartirish (transfeksiya qilish) uchun turli viruslar faol qo'llaniladi. Replikatsiya tizimi bostirilgan adenoviruslar teri orqali mahalliy invaziv bo'lmagan (in'ektsiyasiz) emlash uchun ham samarali ishlatilishi mumkinligi ko'rsatildi (terida mavjud bo'lgan immun Langergans hujayralariga antigenlarni etkazib berish). Maqsadli yetkazib berish uchun mo'ljallangan sun'iy biogen nanozarralar, lipozomalardan tashqari, odatda, shuningdek, lipid nanotubalari, lipid nanopartikullari va nanoemulsiyalari, siklik peptidlar, xitozanlar, nuklein kislotalarga asoslangan nanopartikullarni ham o'z ichiga oladi.
polimer nanozarralari. Polimer materiallar bir qator afzalliklarga ega bo'lib, ularni etkazib berish texnologiyalarida qo'llash samaradorligini belgilaydi - biologik moslik, biologik parchalanish va funktsional muvofiqlik. Polimer nanozarrachalarni yaratish uchun asos bo'lgan tipik birikmalar polilaktik va poliglikolik kislotalar, polietilen glikol (PEG), polikapralakton va boshqalar, shuningdek ularning turli xil sopolimerlaridir. PEG ko'pincha turli molekulyar tashuvchilarning barqarorligini yaxshilash uchun ishlatiladi. Misol uchun, PEG bilan qoplangan lipozomalar ("ko'rinmas lipozomalar") an'anaviy lipozomalarga qaraganda biodegradatsiyaga kamroq moyil bo'lib, sezilarli uzoq muddatli ta'sirga olib keladi.
Dendrimerlar. Dendrimerlar yuqori tarvaqaylab ketgan polimerlarning noyob sinfidir. Shu bilan birga, ularning hajmi va shakli kimyoviy sintez jarayonida juda aniq belgilanishi mumkin. Dendrimerlar monomerlardan ketma-ket konvergent va divergent polimerlanishlarni (jumladan, peptid sintez usullaridan foydalangan holda) amalga oshirish orqali olinadi, shu bilan shoxlanish xarakterini belgilaydi. Dendrimerlarni sintez qilishda ishlatiladigan tipik "monomerlar" poliamidoamin (PAMAM) va aminokislota lizindir. "Nishon" molekulalar dendrimerlar bilan yoki ularning yuzasi bilan komplekslar hosil qilish yoki alohida zanjirlar orasiga chuqur kirib borish orqali bog'lanadi. Boshqariladigan o'lchamlar va sirt xususiyatlari, shuningdek, dendrimerlarning barqarorligi ularni tashuvchi sifatida foydalanish uchun juda istiqbolli qiladi.