Das Neueste zu Nanotechnologie und Nano-Drohnen

Das Interesse an der Verwendung von Nanotechnologie und Nahrungsmitteln in der Medizin wächst. Nicht-invasive, einnehmbare Sensoren, die Vitalparameter messen, sowie einnehmbare Geräte, die die Abläufe komfortabler machen, werden jetzt allgemeiner. Ein weiteres wichtiges Fortschrittsfeld in der Nanotechnologie ist die Entwicklung von Nanopartikeln, die Medikamente transportieren und auf spezifische Zellen oder Gewebe abzielen können.

Diese biologisch abbaubaren Nano- "Drohnen" haben ein großes Potenzial in verschiedenen Bereichen der Medizin. Sie wurden bereits in die Onkologie eingeführt und dienen dazu, die Tumorzellabwehr in Mausmodellen zu schwächen. Im Jahr 2015 nutzten Experten für Herzkrankheiten auch Nanotechnologie, um Medikamente und Arterien zu reparieren, und bahnen den Weg für die Behandlung von Arteriosklerose auf neuartige Weise. Möglicherweise werden Herzinfarkte und Schlaganfälle verhindert.

Mit Nanotechnologie Entzündungen auflösen

Eine Studie an Tiermodellen, veröffentlicht in Wissenschaft Translational Medizin berichteten, dass Drohnen in Nanogröße wirksam bei der Umstrukturierung atherosklerotischer Plaques sein können, wodurch die Plaque stabiler wird und es weniger wahrscheinlich ist, dass sie brechen und sich in ein potenziell tödliches Blutgerinnsel verwandeln. Forscher der Harvard Medical School, des Brigham and Women´s Hospital und der Columbia University entwickelten Nanomedikamente, die entwickelt wurden, um entzündungshemmende Substanzen direkt zum Zielort zu transportieren. Nicht auflösende Entzündungen sind ein wesentlicher Faktor für das Fortschreiten atherosklerotischer Läsionen.

Bei der Verwendung von Nanodrohnen, die therapeutische Substanzen enthielten, die aus dem körpereigenen entzündungshemmenden Protein Annexin A1 hergestellt wurden, konnte bei Mäusen mit fortgeschrittener Atherosklerose eine deutliche Verbesserung erzielt werden. Es wurde nicht nur die Entzündung reduziert, sondern auch die Arterien der Mäuse wurden repariert, ein Bestandteil der Behandlung, der für diese neue Therapieform einzigartig ist.

Das Reparieren beschädigter Koronararterien kann für die Prävention von Herzinfarkten sehr wichtig sein und kann auch die Anzahl der Todesfälle durch Atherosklerose verringern, die derzeit eine der Hauptursachen für Krankheit und Tod in den Vereinigten Staaten ist. Es wurde spekuliert, dass das innovative Verfahren bald fein abgestimmt und am Menschen getestet werden sollte. Dies bietet eine aufregende Art und Weise, Entzündungen durch gezielte, lokalisierte Abgabe von Peptiden zu behandeln.

Forscher der Weldon School of Biomedical Engineering an der Purdue University beschrieben eine weitere bahnbrechende Methode zur Behandlung von Entzündungen mithilfe der Nanotechnologie. Sie entwickelten ein Kollagen bindendes Nanopartikelsystem, das zur Behandlung von peripherer Arterienerkrankung verwendet werden kann. Diese neue Methode verwendet Nanopartikel, die an Kollagen gebunden werden und entzündungshemmende Peptide freisetzen. Diese Nanopartikel können auch Entzündungen reduzieren und die Regeneration von verletztem Gewebe fördern.

Epithelial Wundheilung mit Nanopartikeln

Wundheilung ist ein weiteres therapeutisches Gebiet, in dem Nanopartikel erfolgreich eingesetzt werden können, um den oft schwierigen Heilungsprozess zu erleichtern. Giovanna Leoni und Kollegen der Emory University nutzten die systemische Abgabe von Nanopartikeln, die natürliches Protein Annexin A1 enthalten, an die verletzte Darmschleimhaut. Die chronische Schleimhautverletzung ist ein Merkmal vieler entzündlicher Zustände des Darms, einschließlich Colitis ulcerosa und Morbus Crohn - Zustände, von denen schätzungsweise 1,6 Millionen Amerikaner betroffen sind. Eine kürzlich durchgeführte Studie an Mäusen hat gezeigt, dass die gezielte Abgabe entzündungshemmender Substanzen den Heilungsprozess von verletztem Gewebe verbessert und die Wundheilung von Epithelien fördert. In ihrem Artikel veröffentlicht in der Journal of Clinical Investigation, schlagen die Autoren vor, dass die lokale Abgabe von in Nanopartikeln eingeschlossenen Peptiden eine neue therapeutische Strategie für Menschen sein könnte, die an entzündlichen Darmerkrankungen (IBD) leiden.

Es besteht auch ein gewisses Interesse an der Entwicklung von natürlichen Nanopartikeln, die zur Behandlung von Erkrankungen wie IBD beitragen können. Ein aus essbarem Ingwer gewonnener Nanopartikel wurde erfolgreich in einer von MingZheng Zhang von der Georgia State University, Atlanta, geführten Studie verwendet. Natürliche Nanopartikel könnten die Schwierigkeiten bei der Herstellung synthetischer Chemikalien auf ein Minimum reduzieren.

Nanomesh-Verband für chronische Wunden

Eine weitere mögliche Anwendung der Nanotechnologie wurde von Martina Abrigo und ihrem Forscherteam an der australischen Swinburne University of Technology demonstriert. Abrigo untersucht externe Anwendungen von winzigen Partikeln zur Behandlung chronisch infizierter Wunden. Sie schuf ein Netz aus elektrisch gesponnenen Polystyrolfasern, die die Bakterien aus der Wunde ziehen sollen. Das Nanomesh bietet optimale Wachstumsbedingungen für Bakterien wie Staphylococcus Aureus und Escherichia Coli So werden sie zum Netz gezogen und die Wunde bleibt sauber. Die bakterielle Reaktion auf Maschen mit unterschiedlichen Faserdurchmessern wurde durch eine Kombination von Rasterelektronenmikroskopie und konfokaler Mikroskopie getestet.

Die Bakterien wurden speziell von Fasern angezogen, die ungefähr die gleiche Größe hatten. Ergebnisse, veröffentlicht im ACS Angewandte Materialien und Schnittstellen legen nahe, dass Elektrospinnen-Nanofasern ein neuer Weg sein könnten, um Wunden zu kontrollieren, die von gewöhnlichen Bakterien infiziert werden. Bisher haben Wissenschaftler nur In-vitro-Experimente und Experimente mit Gewebe durch Hautmodelle durchgeführt. Es wird jedoch erwartet, dass in naher Zukunft ähnliche Tests an lebendem Gewebe durchgeführt werden, um das Potenzial dieses neuen Ansatzes zu bewerten. In-vivo-Studien wurden bereits mit einigen anderen Arten von Nanopartikel-Wundverbänden durchgeführt, z. B. Silber-Nanopartikeln.