Диагностициране на болести
Секторът на здравеопазването все повече използва нанотехнологии, за да подобри точността и скоростта на прегледите и да открие причините за някои здравни проблеми. Наноматериалите могат да помогнат и за намаляване на рисковете от погрешни диагнози.
Образна диагностика с по-високо качество
Инструментите за образна диагностика, като рентгенова компютърна томография (КТ) и магнитно-резонансна томография, (ЯМР) са станали незаменими за случаите, когато лекарите се нуждаят от подробен изглед на тялото на пациента. За да се подобри качеството на тези изображения, с КТ и ЯМР се използват специализирани вещества, наречени контрастни вещества.
Все пак някои от тези контрастни вещества причиняват нежелани странични ефекти като гадене или леки кожни обриви. Наночастиците могат да се използват като алтернативи на традиционните средства, тъй като са доказали, че причиняват по-малко странични ефекти.
Наночастици от злато, бисмут и волфрам се използват при КТ сканирането, тъй като помагат за намаляване на интензивността на рентгеновите лъчи. Това създава по-добър контраст и прави финалното изображение по-ясно. За ЯМР се изследват различни наночастици на базата на гадолиний, манган и желязо.
Повърхността на тези наночастици може да бъде модифицирана с помощта на различни молекули, за да се промени поведението им в тялото. Това позволява на наночастиците да се насочат към специфични тъкани или клетки, което може да помогне за по-добро откриване на ракови образувания на ранен етап или за идентифициране на високорискови атеросклеротични плаки, които причиняват сърдечни проблеми.
По-бързо, по-евтино и по-точно биомолекулярно откриване
Съвременната медицина разчита и на анализа на биологични течности, например кръв и урина, за откриване на специфични биомолекули като ДНК, антитела и протеини, които могат да показват заболяване. Откриването и анализът на тези биомолекули може да гарантира, че всеки пациент получава най-ефективното лечение.
Наноматериалите могат да предложат бърз и по-надежден метод за откриване на различни биомаркери и за наблюдение на това колко добре пациентът реагира на лечението. Тези методи използват различни материали, включително злато, силициев диоксид, квантови точки и материали на базата на графен. Техните оптични, магнитни и каталитични свойства могат да бъдат манипулирани, за да се даде възможност за различни начини на откриване.
Различни биомолекули, например ДНК, могат да бъдат прикрепени към повърхността на наноматериалите, за да се образуват наноструктури. Заедно те действат като малки нано пламъци, които осигуряват сигнал всеки път, когато в проба от биологична течност се открие специфичен маркер на заболяването.
Нанотехнологиите дават възможност за създаването на преносими здравни сензори
Кожата е най-големият орган на нашето тяло. Потта и други течности под кожата имат много биологични маркери, които могат да ни кажат много за нашето здраве. Тъй като кожата, за разлика от повечето други органи, е открита, можем да я използваме, за да наблюдаваме здравето си без инвазивни тестове.
Преносимите сензори са все по-търсени на пазара и се очаква наноматериалите да играят важна роля в бъдещото им развитие. За да работят, преносимите сензори трябва да бъдат гъвкави, леки и точно да откриват различни биологични сигнали. Благодарение на малките си размери наноматериали, например въглеродни нанотръби, графен и различни метални наночастици, дават възможност за добавяне на миниатюрни сензори в материали като текстил или преносими устройства.
Въпреки че много от тези разработки се нуждаят от повече проучвания — включително оценки на безопасността им — наноматериалите ще играят важна роля в медицинската диагностика през следващите години.