Công nghệ nano và máy bay không người lái cỡ nano mới nhất

Ngày càng có sự quan tâm trong việc sử dụng công nghệ nano và ăn vào trong y học. Các cảm biến ăn vào không xâm lấn để đo các dấu hiệu quan trọng, cũng như các thiết bị ăn được giúp cho các thủ tục thoải mái hơn, hiện đang trở thành xu hướng. Một lĩnh vực quan trọng khác của sự tiến bộ trong công nghệ nano là sự phát triển của các hạt nano có thể mang thuốc và nhắm vào các tế bào hoặc mô cụ thể.

Những máy bay không người lái nano nano phân hủy sinh học này có tiềm năng rất lớn trong các lĩnh vực khác nhau của y học. Chúng đã được đưa vào ung thư và được sử dụng để làm suy yếu hệ thống phòng thủ tế bào khối u trong mô hình chuột. Năm 2015, các chuyên gia về bệnh tim cũng sử dụng công nghệ nano để cung cấp thuốc và sửa chữa động mạch, mở đường điều trị chứng xơ vữa động mạch theo một cách mới lạ, có thể ngăn ngừa các cơn đau tim và đột quỵ.

Sử dụng công nghệ nano để giải quyết tình trạng viêm

Một nghiên cứu trên mô hình động vật, được công bố trong Khoa học dịch thuật y học, báo cáo rằng máy bay không người lái có kích thước nano có thể có hiệu quả trong việc tái cấu trúc mảng xơ vữa động mạch, làm cho mảng bám ổn định hơn và ít có khả năng vỡ và biến thành cục máu đông có khả năng gây tử vong. Các nhà nghiên cứu từ Trường Y Harvard, Bệnh viện Brigham và Women Hay và Đại học Columbia đã thiết kế các vật liệu nano được thiết kế để mang các chất chống viêm trực tiếp đến vị trí mục tiêu. Viêm không giải quyết là một yếu tố chính trong sự tiến triển của tổn thương xơ vữa động mạch.

Khi sử dụng máy bay không người lái nano có chứa các chất điều trị được tạo ra từ cơ thể, protein annexin A1 của riêng cơ thể, một sự cải thiện đáng kể đã đạt được ở những con chuột bị xơ vữa động mạch tiến triển. Không chỉ giảm viêm, các động mạch của chuột cũng được sửa chữa, một thành phần của phương pháp điều trị duy nhất cho hình thức trị liệu mới này.

Sửa chữa các động mạch vành bị hư hỏng có thể rất quan trọng để ngăn ngừa các cơn đau tim và cũng có thể hạn chế số ca tử vong do xơ vữa động mạch, hiện đang là nguyên nhân hàng đầu gây bệnh và tử vong ở Hoa Kỳ. Người ta đã suy đoán rằng quá trình đổi mới sẽ sớm được tinh chỉnh và thử nghiệm trên người, đưa ra một cách thú vị để điều trị viêm bằng cách cung cấp peptide nhắm mục tiêu, cục bộ.

Các nhà nghiên cứu từ Trường Kỹ thuật Y sinh Weldon, Đại học Purdue, đã mô tả một phương pháp đột phá khác trong điều trị viêm bằng công nghệ nano. Họ đã phát triển một hệ thống hạt nano liên kết collagen có thể được sử dụng để điều trị bệnh động mạch ngoại biên. Phương pháp mới này sử dụng các hạt nano liên kết với collagen và giải phóng các peptide chống viêm. Những hạt nano này cũng có thể làm giảm viêm, cũng như thúc đẩy tái tạo các mô bị tổn thương.

Sửa chữa vết thương biểu mô với hạt nano

Sửa chữa vết thương là một lĩnh vực trị liệu khác, nơi các hạt nano có thể được áp dụng thành công để tạo thuận lợi cho quá trình chữa bệnh thường khó khăn. Jacanna Leoni và các đồng nghiệp tại Đại học Emory đã sử dụng việc cung cấp các hạt nano có chứa protein tự nhiên annexin A1 đến niêm mạc ruột bị tổn thương. Chấn thương niêm mạc mãn tính là một đặc điểm của nhiều tình trạng viêm của ruột, bao gồm viêm loét đại tràng và bệnh Crohn lối đi có ảnh hưởng đến khoảng 1,6 triệu người Mỹ. Một nghiên cứu gần đây trên chuột đã chứng minh rằng việc cung cấp các chất chống viêm có mục tiêu giúp tăng cường quá trình chữa lành các mô bị thương và thúc đẩy sửa chữa vết thương biểu mô. Trong bài viết của họ, được xuất bản trong Tạp chí điều tra lâm sàng, các tác giả cho rằng việc cung cấp peptide tại địa phương được gói gọn trong các hạt nano có thể là một chiến lược điều trị mới cho những người mắc bệnh viêm ruột (IBD).

Cũng đã có một số quan tâm trong việc phát triển các hạt nano tự nhiên có thể giúp điều trị các điều kiện như IBD. Một hạt nano có nguồn gốc từ gừng ăn được đã được sử dụng thành công trong một nghiên cứu do MingZheng Zhang thuộc Đại học bang Georgia, Atlanta dẫn đầu. Các hạt nano tự nhiên có khả năng giảm thiểu những khó khăn liên quan đến việc sản xuất các hóa chất tổng hợp.

Nanomesh Dressing cho vết thương mãn tính

Một ứng dụng công nghệ nano có thể khác đã được Martina Abrigo và nhóm các nhà nghiên cứu của cô tại Đại học Công nghệ Australia Swinburne chứng minh. Abrigo đang khám phá các ứng dụng bên ngoài của các hạt nhỏ để điều trị các vết thương bị nhiễm trùng mãn tính. Cô đã tạo ra một lưới từ các sợi polystyrene điện được thiết kế để thu hút vi khuẩn ra khỏi vết thương. Các nanomesh cung cấp các điều kiện phát triển tối ưu cho vi khuẩn như Staphylococcus Aureus và Escherichia Coli, vì vậy chúng được kéo vào lưới, để lại vết thương sạch sẽ. Phản ứng của vi khuẩn đối với các mắt lưới có đường kính sợi khác nhau đã được kiểm tra thông qua sự kết hợp giữa kính hiển vi điện tử quét và kính hiển vi đồng tiêu.

Các vi khuẩn đặc biệt bị thu hút bởi các sợi có kích thước tương đương với chúng. Kết quả, được công bố trong Vật liệu ứng dụng và giao diện ACS, đề xuất rằng các sợi nano đốt điện có thể là một cách mới để kiểm soát các vết thương bị nhiễm vi khuẩn thông thường. Cho đến nay, các nhà khoa học chỉ tiến hành thí nghiệm in vitro và thí nghiệm trên mô được thiết kế thông qua các mô hình da. Tuy nhiên, dự kiến ​​trong tương lai gần, các xét nghiệm tương tự sẽ được thực hiện trên mô sống để đánh giá tiềm năng của phương pháp mới này. Các nghiên cứu in vivo đã được thực hiện với một số loại băng vết thương hạt nano khác, ví dụ, hạt nano bạc với một số thành công.