Кістенюк
Т.С.
Національний
університет харчових технологій,Україна.
Перші кроки
наномедицини та впровадження її в практику
Наномедицина (nanomedicine) вивчає
можливість застосування нанотехнологічних розробок (наноприладів,
нанопрепаратів) у медичній практиці для профілактики, діагностики і лікування
різних захворювань з контролем біологічної активності, фармакологічної та
токсикологічної дії отриманих продуктів чи медикаментів.
Дослідження і
розробки в цьому напрямку активно проходять у більш ніж в 50 країнах, таких як
США, Японія, Франція, Швеція, Німеччина, Китай та інші. В цих країнах уже
розробленні національні програми для розробок в галузі нанотехнології.
Вважають, що у пару років загальносвітовий ринок перевищить 1 трильйон доларів
на рік
[i]].
Так, колишній Президент Росії Володимир Путін
підписав федеральний закон «Про Російської корпорації нанотехнологій»,
прийнятий Державною думою 4 липня 2007 і двома днями пізніше схвалений Радою
Федерації . Відповідно до документа корпорація створюється з метою реалізації
державної політики в науково- технічній та інноваційній сферах, сприяння
переходу російської економіки на інноваційний шлях розвитку, реалізації
проектів створення перспективних нанотехнологій і наноіндустрії. Сьогодні Росія
за деякими напрямками наноіндустрії випереджає інші країни. Вітчизняна
промисловість випускає продукти та вироби , які за своєю суттю і є результатом
нанотехнологій. До них відносяться композитні , полімерні , керамічні
матеріали, каталізатори, мембрани, сенсори і біочіпи, наноелектроніка і засоби
медичної діагностики [1].
В Україні теж була
запроваджена програма з нанотехнології. До цієї програми були залучені різні
наукові установи. До таких установ відносять Інститут металофізики (директор –
академік НАН України А.П.Шпак), Інститут біохімії ім.. О.В.Паладіна (директор
якого академік НАН України С.В.Комірасаренко) та багото інших установ наукового
спрямування [[ii]].
Так першим
вітчизняним препаратом з наночастинками ліпосомами є ліпін. Він був розроблений
Інститутом фармакології і токсикології АМН України разом з Харківським
фармацевтичним підприємством «Біолік». Основним компонентом є нанокапсули фосфатидилхоліну
(фосфатидилхолін це природний компонент біомембран). Даний препарат має
антигіпотоксичну дію, пригнічує процеси перекисного окиснення ліпідів та
підвищує неспецифічний імунітет [[iii]].
В медицині часто
використовують магнітні
наночастинки, які мають широкий діапазон застосування. Наприклад, оксид заліза широко
досліджується як агент для магнітнорезонансного дослідження. На даний час уже існує кілька таких продуктів, які характеризують себе саме в якості діагностичних препараті. Ці наночастинки зазвичай покривають полімером, який покращує їх колоїдну
стійкість у фізіологічному носії і значно знижує їх токсичність. Таким
полімером дуже часто використовують полівініловий спирт [[iv]].
Одну з найважливіших
функцій у розвитку нанотехнології в медицині відігравати біосенсори. Вони можуть слідкувати
перебігом та лікуванням хронічних захворювань, тобто виконують функцію
діагностичних приладів. Вони мають ряд переваг над іншими біосенсорами:
·
малий розмір подібних сенсорів;
· незначна маса;
· низькі енергетичні затрати;
· краща чутливість.
На основі біосенсорів існує багато діагностичні методи на молекулярному та
клітинному. Біосенсори
мають певні особливості, такі як висока селективність, стійкість до великого
числа факторів та мінімальна попередня обробка зонда. При інвазивному
застосуванні зонд має бути дуже малих розмірів та біосумісним з організмом
людини [4,5].
У біосенсорах
використовують наночастинки, нанопористі матеріали, вуглецеві нанотрубки. Для
діагностики in vitro вплив біомолекулярних сенсорів полягатиме у мініатюризації та доступності
нових високочутливих та високоселективних біосенсорних матриць, які будуть
інтегровані як змінні компоненти пристроїв, призначених для використання у
клінічних лабораторіях та в домашніх умовах (діагностика «біля ліжка хворого»)
[4].
В наш час
нанорозмірне золото використовують у
імунохроматографіїдля виявлення таких захворювань як туберкульоза,
ботулізм, а також для детектування пестицидів та антибіотиків. Здатні до
флуоресценції наночастинки золота, можуть використовуватися для відстеження in vivo чи in vitro клітин ендотелію та їх попередників [4].
Існують такі поняття
нанофармологія (Nanopharmacology) та нанофармація (Nanopharmacy). Нанофармалогія вивчає фармакодинамічні, фармакокінетики та фізико-хімічні
характеристики лікарських речовин які створенні на основі наночастинок. Тобто
описуються показання та проти показання, спосіб застосування та можливі побічні
ефекти лікарського препарату. А нанофармація досліджує технологію створення
лікарських форм нанопрепаратів [4].
Маленькі розміри
наночастинок дають їм змогу проникати у будь яку тканину організму, а сильно
виражені біологічні характеристики здатні особливим чином впливати в організм
на певний орган. Прикладом може слугувати мікронанотехнологічні
розробки які планують застосовувати в лікуванні різних серцово-судинних
етіологіях. В даний час розроблені розроблено кілька технологій з корекції
роботи серцевого м’яза. В подальшому планують проводити так званих
«нанохірургічних операцій». Наприклад знищення клітин з ознаками злоякісного
походження, розщеплення атеросклеротичних бляшок, або навпаки відновлення
пошкоджених нервових волокон [[v]].
[i] А. С. Барыбин. Перспективы нанотехнологий в медицине // Медицина и здоровье. 2008 №6(26)
[ii] С. Черноусова., М. Епплє. Наночастинки в медицині. // Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies 2012. Т.10. № 4. с. 667−685.
[iii] О.С. Хромов, А.І. Соловйов // Фармакол. і лікарська токсикоз. – 2008. − № 4 (5). – С.88-98
[iv] И.С. Чекман, В.А. Маланчук, М.А. Гордейчук. Нанотехнологии и наноматериалы: применение в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии // Укр. Мед. Часопис 6(74) – ХІ/ХІІ 2009
[v] Н.О. Горгакова Нанобіотехнології: клініко-фармакологічний аспект, діабет і серце № 1 (137)/2010