Кістенюк Т

Кістенюк Т.С.

Національний університет харчових технологій, Україна

Нанотехнології в медицині

Нанотехнологія зосередила на собі увагу багатьох науковців нашого часу. Вже близько 25 років впроваджують препарати на основі наночастинки в різних галузях промисловості. Дослідження і розробки в цьому напрямку дуже бурно розвивають. В даний час це є найбільш перспективний напрям, так як дозволяє працювати з дуже різними напрямками науки починаючи від медицини закінчуючи машинобудуванням. Але найбільш перспективнішим напрямком розвитку нанотехнології − медицина [[1]]. Наномедицина є наглядним прикладом міждисциплінарної наукової взаємодії. Охоплює фізичну, хімічну, біологічну та інші галузі світової науки.

Нанотехнологія − «нано» (грец. – мільярдна частка) – це напрям біотехнології, що працює з нанорозмірними об’єктами штучного або природного походження, властивості яких визначаються не лише розміром структурних елементів, але й їх взаємним розташуванням у просторі [[2]].

Згідно з міжнародною конвенцією IUPAC, максимальний розмір наночастинок відповідає 100 нм. Хоча ця величина є чисто умовною і необхідна тільки для формальної класифікації. Останнім часом вважають не таким важливим розмір наночастинок, а прояв їх нових властивостей, які були відмінні від властивостей тієї ж речовини тільки характерній для неї фазі. Тобто, при переході речовини від макророзмірів до нанорозмірів, спостерігається різка зміна її властивості – з збільшенням питомої поверхневої енергії змінюється його поверхневий натяг, температура плавлення і температури структурних переходів, може змінитися сама структура, його електронні характеристики, тобто весь спектр фізико-хімічних властивостей, стає іншим, ніж для речовин в макророзмірах [2].

Головні властивості наночастинок:

Ø велика площа поверхні;

Ø можливість перенесення молекул;

Ø захис молекул від руйнування;

Ø специфічність взаємодії з біологічними структурами.

Одна з проблем медицини є резистентність лікарських препаратів до багатьох збудників захворювань. Проблема полягає в створенні нових субстанцій лікарських препаратів, а це є досить складним та трудомістким процесом. Загалом на світовому фармацевтичному ринку існує близько 400 тис. препаратів, а субстанцій в декілька разів менше.

Вирішення цієї проблеми можливе двома шляхами:

1) Створення нових хімічних субстанцій;

2) Створення препаратів, які давно використовуються в медичній практиці, але мають нові властивості. Цю проблему можливо вирішити шляхом створення нових властивостей можливо отримати речовини в нанорозмірах, або створення систему доставки лікарського препарату.

Ідея використання наноматеріалів в медицині, полягає в тому факті, що наночастинки, за рахунок своїх розмірів, здатні до змінення властивостей лікарського препарату. Зокрема, висока питома поверхня наноматеріалів призводить до того, що поверхневі явища (адсорбція-десорбція, адгезія) починають переважати в процесах їхньої взаємодії з макромолекулами і біологічними об’єктами [[3]]. Наслідком цього є те, що навіть невисокі концентрації наночастинок, які не мають значного токсичного ефекту, можуть значною мірою впливати на живі організми.

Також, на їх основі створюють системи, що покращують доставку лікарських засобів, надають додаткових функцій, наприклад, здатності зв’язуватися зі специфічними білками в організмі, захисту від агрегації, більш високої розчинності у воді, часто використовується прийом хімічної модифікації поверхні таких частинок [[4]]

Основні вимоги, що висуваються до наночастинок:

· відсутня чи низька токсичність;

· висока біосумісність;

· здатність до руйнування, або вивільнення з організму натуральним шляхом [[5]].

Робота з наноструктурами впроваджується дуже бурхливо. Про це говорить також той факт,що дуже велика кількість наносистем у Сполучених Штатах Америки та країнах Европи вже дозволена до клінічного використання та ще більша проходить клінічні та доклінічні випробування [[6]].

Зараз відомо багато наночастинок що застосовують у діяльності людини: фулерни, ліпосоми, дендимери, наноплівки, нанотрубки, нанокристали, нанодротики, нанопорошки, нанокапсули, нанопрепарати, нанобіоматеріали, наноструктурні рідини (колоїди, міцели, гелі, полімери) та існують желети, що захищають від пуль [6].

Нещодавно була запропонована нова біотехнологічна модель підвищення активності на пролонгованої дії препарату інтерферону. Як відомо інтерферони є одними із сучасних засобів терапії та профілактики вірусних захворювань. Широко використовуються ці препарати і у вірусологічних дослідженнях. Сьогодні застосування інтерферонів у медичній та дослідницькій практиці є звичайним, хоча препарати отримали розповсюдження порівняно недавно. Відомо, що вірусні хвороби, особливо такі як СНІД, гепатити, грип, герметичні інфекції та різні види онкологічних новоутворень завдають великої шкоди здоров’ю людини [