Наномедицина. Медицинские нанотехнологии

02.11.24. В NTU Singapore разработали роботов размером с зернышко для адресной доставки лекарств



Команда ученых из Технологического университета Наньян (NTU Singapore) создала мягких роботов размером с зерно, которые могут перемещаться под управлением магнитных полей для целевой доставки лекарств. Такие роботы способны транспортировать до четырех различных препаратов и выпускать их в запрограммированных дозах и очередности. Это первые в мире устройства такого типа. Ранее миниатюрные роботы могли переносить максимум три типа препаратов и не позволяли точно регулировать очередность их высвобождения. Новые роботы обеспечивают точную дозировку лекарств и значительное снижение побочных эффектов. Как пояснили исследователи, это открывает новые горизонты в лечении заболеваний, особенно при необходимости комбинированной терапии, как в случае с онкологическими заболеваниями.


2020. Созданы микроботы для доставки лекарств, которые передвигаются против тока крови



Используемые сейчас наночастицы для доставки лекарств могут двигаться только вместе с током крови, поэтому легко могут проплывать мимо цели. Команда ученых из Института Макса Планка разработала микроботов, которые могут передвигаться к нужному месту в организме против тока крови (под действием внешнего магнитного поля). Ученые вдохновились тем, как передвигаются лейкоциты по сосудам - они не плывут, а катятся по стенкам, прикрепляясь к ним. У микроботов есть емкость, которую можно заполнить препаратом, а их поверхность можно покрывать антителами, которые будут цепляться за целевые клетки (например, за клетки раковой опухоли). Таким образом, введя в вену подобных микроботов и создав внешнее магнитное поле, нацеленное на опухоль, можно аккуратно собрать всех микроботов на опухоли, а затем открыть их, например, ультразвуком.

2019. Наночастицы для доставки РНК-вакцин помогли остановить меланому



Перепрограммирование иммунных клеток с помощью РНК-вакцин - это очень перспективное направление в лечении рака. Но главной проблемой этого метода является сложность доставки РНК-молекулы в нужные клетки внутри организма. Профессор Дэниэл Андерсон из MIT придумал как создать наночастицы для доставки РНК. Он синтезировал тысячи наночастиц из липидов (жирных кислот) и выбрал наиболее те, которые имеют желаемые химические свойства, в частности, циклическую структуру на кончике наночастиц, которая, по-видимому, активирует стимулятор пути передачи сигналов генов интерферона (STING). Когда он активен, STING заставляет иммунные клетки вырабатывать цитокины, которые заставляют Т-клетки разрушать раковые клетки. Дэниэл протестировал свою систему доставки на мышах с меланомой, и ему удалось остановить рост опухоли.


2019. Оптические нанодатчики позволят считывать сигналы с нейронов



На сегодняшний день, чтобы считывать сигналы с нейросети мозга используют электроды. Наибольшего успеха в этом деле достиг стартап Neurolink Илона Маска, который научился вставлять в мозг микроэлектроды с высокой плотностью с помощью робота, напоминающего швейную машинку. Однако, электроды не способны отследить активность каждого нейрона и даже не способны работать на частоте нейронов. Исследователи из калифорнийского университета в Санта-Крузе - Ахсан Хабиб и Али Яник - изобрели биосовместимые нанодатчики, такие маленькие, что способны детектировать активацию отдельного нейрона. В них используется электрохромный полимер, испускающий свет под действием электрического поля. За счет использования света для передачи сигналов датчик может работать на частоте нейрона. В каждом датчике есть электро-оптическая антенна для улавливания сигнала. Ученые говорят, что в перспективе можно вводить нанодатчики в мозг при помощи раствора.


2019. Созданы микрочастицы для управляемой доставки препаратов внутри организма



В последнее время ученые неплохо продвинулись в разработке различных микро- и нано-частиц, которые могут доставлять препараты в нужное место организма. Однако, по сравнению с живыми бактериями, эти частицы двигаются как медузы - только по течению. Группа исследователей из Университета Пенсильвании придумала технологию 3D печати микрочастиц, которые могут двигаться и против течения. Они представляют собой хитрые диски из платины и никеля. Под воздействием внешнего магнитного поля (действующего на никелевые части), платиновые части могут вступать в реакцию с перекисью водорода и создавать пузырьковый двигатель, толкающий частицу в определенном направлении. И, по крайней мере, в лаборатоной чашке Петри у ученых уже получается уверенно управлять такими частицами.


2019. Наночастицы помогут в лечении обструктивной болезни легких


Одна из основных проблем с обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) - в том, что медики не могут нормально контролировать прогрессирование заболевания и эффективность лечения. "Золотым стандартом" в диагностике ХОБЛ до сих пор является измерение количества выдыхаемого воздуха с помощью спирометра. Ученые из Университета Джона Хопкинса под руководством Эниды Нептун, придумали более точный метод оценки с помощью наночистиц. Для него нужен образец мокроты пациента. В него добавляют наночастицы, которые умеют двигаться в мокроте и излучать флюоресцирующий свет. Наблюдая под микроскопом за движением этих наночастиц, можно оценить свойства мокроты и судить о динамике развития заболевания.


2019. Нанолазеры могут уничтожать раковые клетки прямо внутри организма



Команда ученых их Университета Арканзаса под руководством нашего соотечественника Владимира Жаров придумала еще один способ убивать раковые клетки - с помощью нанолазеров. Нанолазеры (Спазеры) были изобретены физиками только недавно и представляют собой наночастицы из золота и кремния, которые излучают плазмоны (что-то типа фотонов). Если такая наночастица присоединится к клетке, то клетка будет сожжена, а окружающие здоровые клетки - не пострадают. Таким образом, задача состоит в том, чтоб эти наночастицы присоединялись именно к раковым клеткам. Владимир утверждает, что это им удается в экспериментах.


2019. В Израиле разработали нановакцину против меланомы



Обычно меланому лечат с помощью химиотерапии, лучевой и иммунотерапии. А вот технологию вакцинации (которая хорошо зарекомендовала себя для лечения вирусных инфекций) - пока не научились использовать для этой задачи. Команда врачей из Медицинской Школы Саклера (Тель-Авив) под руководством профессорши Ронит Сачи-Файнаро (на фото) - решила устранить этот пробел. Они обнаружили 2 пептида, которые выделяются клетками меланомы, и которые могут служить целью для иммунных клеток. Запаковали эти пептиды в наночастицы и дали попробовать мышкам с меланомой. Говорят, если использовать эту вакцину в комбинации с иммунотерапией, иммунная реакция организма и результат лечения значительно улучшаются.


2019. Разработаны эффективные магнитные наночастицы для онкотермии



Ученые уже сравнительно давно придумали вводить в опухоль магнитные наночастицы и воздействовать на них высокочастотным магнитным полем, чтобы они вибрировали и разрушали опухоль за счет нагревания. Однако, во всех своих экспериментах (на животных) ученые вводили наночастицы прямо в опухоль шприцом. Но с людьми такое сделать не получится. Нужно либо как-то доставлять наночастицы точно в опухоль, либо вводить большую (опасную) дозу. Разработчики из Орегонского Университета нашли третий вариант - они создали высокоэффективные наночастицы, которые способны разогревать опухоль даже в малом количестве. Т.е. даже если небольшой процент введенных наночастиц попадет в опухоль - этого будет достаточно для ее разогрева до 40 градусов. Пока новые наночастицы успешно испытали на мышках.


2019. Наночастицы убивают клетки глиобластомы электрическим током



Убивать раковый клетки - дело нехитрое. Главное не убить при этом здоровые клетки. Зачем же ученые постоянно изобретают новые способы уничтожения раковых клеток? Какой смысл убивать их током, а не препаратом? В данном случае смысл есть. Дело в том, что при лечении глиобластомы (рака мозга) лекарство должно пройти через гематоэнцефалический барьер. А для этого оно должно быть достаточно маленьким. Если упаковывать препарат в наночастицы - получается довольно крупная упаковка. Ученые из Итальянского технологического института под руководством Энрико Альмичи (на фото) создали очень маленькие пьезоэлектрические наночастицы, которые легко проникают в мозг и цепляются к клеткам глиобластомы. Под воздействием УЗ они генерируют электрический ток и убивают клетки опухоли. Пока эту технологию испытали только на лабораторных моделях.


2019. В России разработали наночастицы для доставки радиации в опухоль



Один из методов ядерной медицины для лечения рака заключается в введении в организм пациентов радиоактивных изотопов, излучение которых ведет к разрушению раковых клеток. Весь фокус в том, чтобы доставить достаточную дозу изотопов в опухоль, а не облучать весь организм равномерно. Группа российских ученых под руководством Андрея Кабашина из МИФИ (на фото) разработала кремниевые наночастицы, способные нести на себе достаточно большой заряд рения-188. Покрытие полимерным веществом полиэтиленгликолем обеспечивает их «невидимость» для иммунной системы пациента и свободную циркуляцию в кровотоке для достижения раковых клеток-«мишеней». Говорят, что продукты распада полностью выводятся из организма через почки в течение нескольких дней, без каких-либо побочных эффектов. Пока ученые провели успешный эксперимент на животных моделях.


2018. Наночастицы помогут лечить остеоартроз



Почему так сложно лечить остеоартроз (болезнь суставов, при которой дегенеративные процессы происходят в суставном хряще)? Потому что лекарства не могут проникнуть достаточно далеко вглубь хряща и быстро распадаются в поверхностных слоях. Команда разработчиков из Массачусетского технологического института под руководством Брэтта Гейгера, разработала наночастицы, способные проносить лекарство вглубь хряща и значительно увеличивать срок его воздействия. Они придумали хитрый способ продвижения наночастиц по ткани хряща, используя разность электрических потенциалов частиц и ткани. Ребята провели испытания на мышиной модели и оказалось, что благодаря наночастицам концентрация лекарства в хряще оставалась эффективной в течении 30 дней, что в 10 раз дольше, чем без наночастиц.


2018. Магнитные наночастицы помогут доставлять лекарство вглубь глаза



При многих глазных заболеваниях, например, диабетической ретинопатии или глаукоме, необходимо доставить лекарство вглубь глаза. Врачи могут ввести лекарство в переднюю часть глаза (тонкой иглой), но рассчитывать на то, что оно просочится дальше сквозь стекловидное тело - не приходится, т.к. оно слишком плотное. Исследователи из Института Макса Планка (Германия) под руководством Пира Фишера придумали решить эту проблему с помощью наночастиц из диоксида кремния, которыми можно управлять с помощью внешнего магнитного поля. Главный секрет этих наночастиц - скользкое покрытие, которое позволяет им просачиваться через плотные слои. Ученые провели испытание на животных и смогли доставить наночастицы с лекарством аж до сетчатки глаза.


2018. Разработаны наночастицы для лечения трижды негативного рака груди



Лечение трижды негативного рака грудной железы (ТНРГЖ) остается одной из самых актуальных проблем современной онкологии. Он занимает примерно 20% всех случаев и отличается невосприимчивостью к обычной химиотерапии, т.к. клетки этой опухоли не имеют нужных рецепторов для препаратов типа Доксорубицин. Хорошая новость в том, что здесь могут помочь наночастицы, которые могут занести препарат в клетку. Исследователи из Университета Джорджа Вашингтона (под руководством доктора Адама Фридмана - на фото) после многочисленных проб и ошибок, все-таки сумели разработать технологию доставки препарата в ТНРГЖ с помощью специальных наночастиц. Впереди испытания на животных, а потом на людях.


2018. Созданы наночастицы для доставки лекарств в почки



Доставить лекарство в почки - довольно сложно, потому что почка - это фильтр и она отфильтровывает и отправляет в мочеточник все непонятное из крови. Но ученым из Университета Калифорнии удалось разработать наночастицы, которые могут доставлять лекарства в почки. Они получились такими маленькими, что без труда преодолевают первый главный фильтр, который удаляет из крови крупные объекты. А затем частицы задерживаются в почках достаточно долго, чтобы выпустить лекарство. Они состоят из органических молекул - пептидов и аминокислот, поэтому разлагаются и выделяются из организма без побочных эффектов. (Это все ученые уже проделали на мышиной модели).


2018. Ученые создают универсальную нановакцину против вируса гриппа А



Хотя грипп не кажется таким страшных как другие вирусы типа эболы, но по статистике именно грипп уносит больше всего жизней. Сейчас учёные вынуждены обновлять противогриппозные вакцины ежегодно, пытаясь предсказать, какие штаммы получат наибольшее распространение в следующем эпидемиологическом сезоне. Если прогноз не сбывается, надёжность защиты падает, что, в свою очередь, может привести к возникновению эпидемий. Поэтому разработка универсальной вакцины имеет очень большую ценность. Команда из Университета штата Джорджия разработала (и успешно испытала на мышах) универсальную вакцину от вируса гриппа А. Для ее создания ученые использовали наночастицы способные вызывать реакцию T-клеток иммунной системы. Интересно, что для ввода нановакцины использовали не шприц, а пластырь с микроиглами.


2018. Раковые клетки можно отлавливать из крови с помощью наночастиц



Почему рак не диагностируют по обычному анализу крови? Дело в том, что циркулирующие раковые клетки встречаются очень редко, и нужно просканировать достаточно много крови, чтобы обнаружить хоть одну. Группа исследователей из Стэнфорда предложила новый способ отлова этих клеток. В кровеносную систему человека вводят магнитные наночастицы, которые умеют присоединять раковые клетки, а потом на несколько секунд в вену с помощью катетера вводят магнитную змейку. Наночастицы (вместе с раковыми клетками) прилипают к змейке. Таким образом удается выловить примерно столько же раковых клеток, как за 80 обычных анализов крови. На данный момент технология успешно протестирована на животных.


2017. Интеллектуальные наночастицы помогут бороться с раком



Магнитная индуцированная гипертермия - один из перспективных методов лечения раковых опухолей. Но у нее есть серьезный недостаток: вместе с раковыми клетками нагреваются и повреждаются и здоровые. Совместная разработка ученых Университета Суррея и Даляньского технологического университета в Китае позволила создать наночастицы феррита Zn-Co-Cr, которые могут нагреваться до 45 °C и самостоятельно поддерживать эту температуру. Такая температура убивает раковые клетки, но не убивает здоровые. По словам Рави Сильвы, профессора Университета Суррея, феррит обладает низкой токсичностью и не может нанести ущерб организму, что делает его привлекательным для лечения рака на фоне тяжелых методов вроде химиотерапии.


2017. Наночастицы золота и иммунотерапия показали эффективность против рака



Команда ученых из Duke University под руководством Туана Во-Динха скомбинировала иммунотерапию, одобренную уже FDA со своими золотыми нанозвездочками для лечения рака мочевого пузыря у мышинной модели. Принцип действия золотых нанозвездочек в том, что они накапливаются в опухоли, а потом под действием лазерного излучения поглощают тепло и нагреваясь разрушают клетки опухоли. Так вот, в результате испытаний комбинация звездочек и иммунотерапии дала гораздо более эффективный результат, чем каждый из методов по отдельности. У одной мышки даже произошла полная ремиссия и выработался иммунитет к раковым клеткам.


2017. Наночастицы с химиопрепаратом наводятся на опухоль ультразвуком



Недавно мы рассказывали о разработке микрокапсул, переносящих химиопрепарат и раскрывающихся под воздействием ультразвука. Команда ученых из бостонского института Wyss продвинулась в этом направлении еще дальше. Во-первых, они перешли на наноуровень - т.е. создали наночастицы, переносящие препарат Доксорубицин. Во-вторых, они уже провели успешные испытания своей системы на мышах с раком груди. В результате им потребовалось только 10% от стандартной дозы Доксорубицина чтобы уменьшить размер опухоли вдвое. А значит, значительно меньше пострадали здоровые ткани организма.


2017. Российские ученые разработали кремниевые наночастицы для выжигания опухолей



В последние годы ученые создали несколько методов лечения рака, в наночастицы из золота (и других металлов, хорошо поглощающие излучение) служат средством для удаления опухоли, выступая в качестве своеобразной «мишени», на которую наводится излучение лазера, нагревающее частицы и сжигающее клетки. Команда физиков из России и Финляндии придумала использовать для таких применение наночастицы из кремния. Говорят, такие частицы легче нагреть до нужной температуры (меняя длину волны лазера) и контролировать их температуру, что позволит снизить повреждения соседних здоровых тканей.


2017. Наночастицы перепрограммируют Т-клетки прямо в организме для борьбы с лейкемией



Традиционные подходы к иммунотерапии рака предполагают перепрограммирование иммунных клеток в пробирке и последующий их ввод в организм. А вот ученые из Онкологического исследовательского центра Фреда Хатчинсона разработали биоразлагаемые наночастицы, с помощью которых можно программировать Т-клетки прямо в организме. Чтобы Т-лимфоциты могли «убивать» раковые клетки, их модифицируют, оснащая искусственными химерными антигенными рецепторами (CAR). Наночастицы переносят гены, которые «программируют» CAR. Ученые снабдили наночастицы молекулами, благодаря чему те быстро достигают Т-клетки, которая их поглощает. Затем клетка направляет наночастицу к ядру, и она растворяется. Перепрограммированные клетки начинают работать в течение 24–48 часов и продолжают работать в течение пары недель. Во время эксперимента запрограммированные наночастицами Т-клетки замедлили прогрессирование лейкемии у мышей.


2017. Нанодиски для тренировки иммунных клеток для уничтожения рака кишечника



Иммунотерапия - перспективное направление лечения рака, однако главная сложность - в том, как правильно перепрограммировать иммунные клетки. Группа ученых из Мичиганского университета разработали специальные нанодиски из синтетических липопротеионов для настройки и тренировки иммунных клеток. Из этих дисков делают вакцину, в которую добавляют взятые из опухоли неоантигены - частицы, которые инициируют иммунный ответ организма на конкретную опухоль. Полученную вакцину вводят в организм. Нанодиски становятся источниками персонализированных имунных Т-клеток, настроенных на уничтожение клеток опухоли.


2017. Наночастицы и фотодинамическая терапия эффективно уничтожают раковые клетки



Команда химиков из Университета Чикаго под руководством Вэньбинь Лина разработала новый метод получения наночастиц, которые невидимы для макрофагов, способны сохранять целостность во время циркуляции крови и успешно проникать в клетки опухоли, а также оснащены светопоглощающими, хлорсодержащими молекулами, которые под воздействием ИК-света возбуждают соседние молекулы кислорода, переводя его в высокоактивную форму. Активный кислород имеет тенденцию разрывать опухолевую ткань таким образом, что она обнажает множество дендритных клеток-антигенов, на которые и реагируют Т-клетки. Благодаря этому уже сама иммунная система человека может продуцировать полноценный противоопухолевый ответ даже в тех случаях, когда самих Т-клеток вокруг очень мало. Ученые уже провели испытания на мышах, которые увенчались успехом. Если испытания на людях увенчаются успехом, эти наночастицы могут стать отличной альтернативой химиотерапии.


2016. В Microsoft считают, что рак - это бага и хотят выпустить патч


Ребята из Microsoft уже обещали нам, что найдут способ победить рак в течении 10 лет. Что они для этого делают? Во-первых - припахали свое облако на расшифровку ДНК и сравнения ДНК здоровых и больных раком людей. Во вторых, разрабатывают искусственный интеллект, который изучит миллионы историй онкологических болезней и сможет ставить диагноз по жалобам и анализам пациента (а может, и назначать лечение). Но последняя разработка биолаборатории Microsoft Research - выглядит еще круче. Это нанокомпьютер из ДНК, который способен пробираться внутрь клеток и отслеживать сбои на клеточном уровне. В случае появления признаков мутации, которая превращает здоровую клетку в раковую, эти маленькие биокомпьютеры могут инициировать процесс «перезагрузки», возвращающий клетку в исходное состояние. В Microsoft говорят, что рак - это как бага в софте, и уж кто-кто, а они умеют исправлять баги.


2015. Наночастицы из жидкого металла позволят превратить раковую опухоль в видимую мишень



Команде ученых из университета Северной Каролины удалось разработать наночастицы для лечения рака, которые приносят две пользы сразу. Во-первых, они облегчают доставку лекарства прямо в раковые клетки, во-вторых, они позволяют точно определить локализацию опухоли. Частицы представляют собой пузырьки из жидкого металла (сплав галлия и индия), покрытые полимерами, одни из которых удерживают лекарство (доксорубицин), вторые - находят и крепятся к раковым клеткам. На рисунке (слева) показана такая наночастица, красные точки - это лекарство. После попадания в клетку опухоли, полимеры отваливаются, а пузырьки жидкого металла слипаются (рисунок справа) и образуют капли, которые легко увидеть на любом томографе. Якобы, эти капли - не токсичные, и легко выводятся из организма.


2015. Нано-доктора будут ходить по организму. В прямом смысле



Будущее медицины - за нанотехнологиями - наночастицами и нанороботами, которые будут исправлять неполадки на уровне клеток и молекул. Но как наноботы будут передвигаться по организму к нужному месту? Пока есть два варианта: неуправляемо циркулировать с током крови и управляться внешним магнитным полем. Биотехнологи из университета Техаса придумали третий вариант: они создали из молекул ДНК наноробота с двумя ногами, который может ходить (как человек), цепляясь ногами за участки на их поверхности с особым химическим составом, на определение которого «запрограммирован» робот. Разработчики предполагают что такие ДНК-роботы могут стать нано-докторами, которые будут постоянно пробегать по всем клеткам организма и искать раковые опухоли и прочие проблемные зоны. По словам ученых, прямо сейчас можно создать устройство, которое будет помечать такие клетки и будет делать их более заметными для иммунной системы или настоящих докторов, а в ближайшем будущем – самостоятельно уничтожать их.


2015. Наночастицы помогут лечить и предотвращать инсульты


Некоторые случаи ишемического инсульта сейчас успешно лечат с помощью внутривенных стентов, чистящих тромбы в сосудах мозга. Однако, в большинстве случае этот метод опасен, т.к. тромб может оторваться от стенки сосуда и закупорить кровоснабжение мозга в более узком месте. Препараты, растворяющие тромб - тоже часто не помогают, т.к. просто не могут достичь тромба из-за слабого кровотока. Команда ученых из института Wyss и Гарварда разработала комбинированную технологию с использованием наночастиц, которая позволяет удалить тромб безопаснее. В закупоренный сосуд вводится стент, однако он не чистит, а выпускает к тромбу поток наноконтейнеров, в которых содержится препарат, растворяющий тромб. Наночастицы разработаны так, чтоб они цеплялись за частицы тромба и выпускали растворитель. При этом, даже если часть тромба оторвется - она продолжит растворяться и дальше (наночастицы от нее не отстанут).


2015. Наногель может оставить стоматологов без работы



Основная работа стоматологов - это пломбирование кариесных дырок в зубах, которые появляются из-за того, что на зубах живут вредные бактерии и гадят (кислотой) прямо там, где живут. Мы, конечно, чистим зубы пару раз в день (и антимикробные вещества зубной пасты очищают эмаль от бактерий), но в промежутках между чистками, эти бактерии все-таки успевают залезть на зубы и нагадить. Однако, возможно, скоро мы положим конец этому беспределу. Группа исследователей из Рочестерского университета и Школы стоматологической медицины Университета Пенсильвании разработали наночастицы, которые умеют прикрепляться к зубной эмали и удерживать на ней антимикробные препараты весь день. Наногель уже испытали на крысах. Основная проблема, с которой столкнулись разработчики в том, что наночастицы отлично закрепляются не только на зубах, но еще и на языке и деснах. А там бактерии нужны, и их нельзя убивать.


2014. Google разрабатывает нанороботов для диагностики рака и других заболеваний



Собирать информацию о людях - это то, что у Гугла получается лучше всего. Почти каждый наш шаг в интернете отслеживается Гуглом для того, чтоб показывать нам правильную рекламу. Теперь они решили попробовать собирать информацию прямо в организме человека. Руководитель медицинского направления из секретной лаборатории  Google X, Эндрю Корнад (на фото), рассказал, что компания разрабатывает новую технологию сбора информации о работе организма, основанную на использовании наночастиц. Эти наночастицы будут попадать в организм в обычной таблетке, впитываться в кровь и циркулировать по организму, реагируя на определенные микрочастицы (например, раковые клетки). Затем они будут передавать полученную информацию фитнес-браслету на запястье и выводиться из организма естественным путем. Конрад говорит, что скоро никто не будет сдавать анализ крови или мочи. Вместо этого достаточно будет выпить диагностическую таблетку и переслать полученные данные с фитнес-браслета врачу. А если выпивать такую таблетку ежедневно - можно вовремя обнаружить заболевание на ранней стадии и легко от него избавиться.


2014. Видео: раковую опухоль забивают до смерти маленькими железными шариками


Звучит, как бред или как фантастика, но это уже работающая технология - нанотермия, сертифицированная в Европе для лечения глиобластомы (рака мозга). Ее изобрела немецкая компания MagForce. Идея в том, что непосредственно в опухоль вводят наночастицы из оксида железа. Затем пациент ложится в специальный аппарат NanoActivator, напоминающий томограф, который создает вибрирующее электромагнитное поле. Под воздействием этого поля наночастицы начинают вибрировать, убивая раковые клетки за счет механического и термического воздействия. Мертвые раковые клетки вместе с наношариками удаляются естественным путем, поэтому процедуру проводят постепенно, за несколько заходов.


2014. Нанопропеллеры могут двигаться в организме, доставлять лекарства или радиацию



Лучевая хирургия, клонирование органов и трасплантация - это конечно круто, но в идеале медицинское лечение должно осуществляться на наноуровне. Было бы здорово, если б нанороботы (под управлением врача) могли очищать сосуды, доставлять лекарства в нужные точки, восстанавливать поврежденные органы и ткани, не доставляя никакого побочного вреда и дискомфорта пациенту. И медленно но верно медицина к этому идет. Группе ученых из Израиля и Германии удалось создать нанопропеллеры, которые могут под управлением магнитного поля двигаться в биологической ткани. Прорывом называют именно возможность их продвижения через высокомолекулярную среду, не застревая в этой гуще. Диаметр нанопропеллера - всего 70 нм, длина 400 нм. Для сравнения - размер эритроцита (клетки крови) - 7000 нм.


2014. Электронный пластырь сам вводит лекарство, когда начинается тремор



Недавно мы рассказывали о пластыре, который может эффективно и безопасно вводить лекарство через кожу и о пластыре, который может измерять и записывать параметры работы организма. Но прогресс не стоит на месте. Вот вам пластырь, который умеет и вводить лекарство, и мониторить работу организма, да еще и решать, когда вводить лекарство в зависимости от состояния организма. Корейские ученые из Сеульского национального университета создали такой нанопластырь, который, прежде всего предназначен для лечения симптомов болезни Паркинсона. Он отслеживает движения мышц, и когда начинается тремор, впускает лекарство через кожу пациента. Все это происходит при помощи наноматериалов: силиконовые наносенсоры наблюдают за движением мышц, хромированные и золотые нанопровода наблюдают за температурой кожи, и кремниевые наночастицы содержат лекарство. Для введения медикамента, хромированные и золотые нанопровода нагреваются, что, в свою очередь, катализирует кремниевые наночастицы, заставляя выделять лекарство.


2014. Нанотехнология может купировать сердечный приступ



Сердечный приступ - это (в общем случае) отмирание ткани сердечной мышцы из-за недостатка кровоснабжения, вызванного тромбом. Однако, обидно то, что часто наибольший вред при сердечном приступе приносит не тромб, а собственные имунные клетки человека. Они создают очаг воспаления вокруг поврежденной мышцы, и в данном случае это приносит гораздо больше вреда, чем пользы. Это еще больше нарушает кровоснабжение сердца и приводит к дальнейшему отмиранию тканей сердечных мышц. Американская компания Cour Pharmaceutical разработала технологию нейтрализации имунных клеток с помощью наночастиц. Такие наночастицы вводятся пациенту в кровь, и отводят иммунные клетки от сердца к селезенке, где те просто умирают. На данный момент разработчики провели успешные эксперименты на мышах и готовятся к клиническим испытаниям.


2014. Американцы разрабатывают нанороботов для внутриклеточных операций


Представьте себе, что для лечения человека - в него запускают не непредсказуемое химическое лекарство, а армию нанороботов, которые работают по строго-определенной программе и контролируются извне врачом. Эти нанороботы не трогают здоровые ткани, а ищут только больные клетки. И они настолько малы, что могут не только уничтожать больную клетку, а и вылечить ее - провести внутриклеточную хирургическую операцию. Вот такое будущее рисует нам команда разработчиков университета Пенсильвании. Правда, пока их нанороботы - это всего-лишь маленькие моторчики, и главная задача, которую они перед собой ставят - научиться контролировать движение этих моторчиков. На видео - показана живая клетка, в которой эти моторчики двигаются. Главным достижением является то, что для управления и питания этих наномоторов используется ультразвук, который безвреден для организма.


2014. Корейцы разработали нанороботов, которые уничтожают раковые клетки


Уничтожить раковые клетки - очень просто. Но сложно не уничтожить при этом и здоровые клетки. Современные лекарства (используемые при химиотерапии) атакуют быстро ***


2013. IBM создает медицинских нано-ниндзя


У IBM есть две любимых медицинских темы: медицинские суперкомпьютеры и нано-ниндзя. Этих ниндзя они создали случайно. Просто для производства компьютерных чипов нужны вещества, которые вытравливают дорожки на кремниевых пластинках. И ученый в IBM, который получил в лаборатории новый тип такого вещества, внезапно открыл, что его можно использовать и для вытравливания вредных микробов из человеческого организма. В частности - золотистого стафилококка, устойчивого к антибиотикам. Это бактерия, которую можно подхватить где-угодно: в общественном транспорте, детском садике, раздевалке спортзала, и который может вызвать такие серьезные заболевания, как сепсис и пневмония. А существующие лекарства против него бессильны (либо убивают его вместе с окружающими живыми тканями). ***


2013. Видео: наноробот очищает кровеносные сосуды от бляшек


Как известно, атеросклероз (образование холестериновых бляшек в кровеносных сосудах) является главной причиной смерти людей в развитых странах (см. Топ 10 причин смерти в богатых и бедных странах). Атеросклероз является причиной ишемической болезни сердца и инсультов. Как с ним бороться? Наиболее современный метод - использование катетера с вращающимся алмазным сверлом (ротационная атерэктомия). Однако, это очень сложная и опасная операция, т.к. при неловком движении катетера от бляшки может отломиться крупная частица и закупорить сосуд. Но в будущем - эта процедура может стать намного проще и эффективнее благодаря нанотехнологиям. Украинская нано-анимационная компания Nanobotmodels создала концептуальный видеоролик, в котором специальные нанороботы путешествуют по кровеносным сосудам и разрушают холестериновые бляшки. С помощью МРТ хирург может контролировать положение нанороботов и управлять ими.


2013. Нанолекарство автоматически регулирует уровень глюкозы в крови



Мы уже много писали о неинвазивных глюкометрах и инсулиновых помпах, которые призваны облегчить жизнь больных сахарным диабетом. Конечно, они смотрятся круто по сравнению с полосками для прокола пальца и шприцами для ввода инсулина, но даже эти красивенькие гаджеты меркнут по сравнению с нанотехнологиями. Ученые из Университета Северной Каролины разработали наноструктуру, содержащую инсулин, которая работает прямо в кровеносной системе человека. Она вводится шприцом и способна поддерживать уровень глюкозы в пределах нормы в течение более чем недели. Если уровень глюкозы - нормальный, наноструктура держится в одном месте (наночастицы притягиваются друг к другу и не распространяются по организму). Но когда уровень глюкозы повышается наночастицы вступают в реакцию с молекулами глюкозы, расщепляются и высвобождают инсулин (т.е. имитируется функция поджелудочной железы здорового человека). На данный момент эта технология проходит доклинические испытания (на лабораторных животных с моделью сахарного диабета 1 типа).


2012. Keystone Nano разрабатывает нано-жакеты для адресной доставки лекарств


Адресная доставка лекарств к раковым опухолям и различным патогенам является одной из самых перспективных технологий в медицине 2.0. Суть ее в том, что токсичные вещества лекарства попадают только в пораженные ткани, не вызывая побочных эффектов (повреждения здоровых тканей и органов). Но к сожалению, пока эта технология находится лишь на уровне научных изысканий и доклинических испытаний. Как всегда, на этой стадии важнейшую роль играют стартапы, которые стремятся коммерциализировать технологию и как можно быстрее запустить ее в производство. Одним из ведущих стартапов в сфере адресной доставки лекарств является американская компания Keystone Nano. Их технология называется NanoJackets (Наножакеты) - нетоксичные оболочки для токсичных веществ, которые раскрываются только при взаимодействии с раковыми клетками (первоочередной целью стартапа является рак печени). ***