Διάγνωση ασθενειών

Ο τομέας υγειονομικής περίθαλψης χρησιμοποιεί όλο και περισσότερο τη νανοτεχνολογία για να βελτιώσει την ακρίβεια και την ταχύτητα των δοκιμών και να εντοπίζει τις αιτίες ορισμένων προβλημάτων υγείας. Τα νανοϋλικά μπορούν, επίσης, να συμβάλουν στη μείωση των κινδύνων εσφαλμένης διάγνωσης.

 

Ιατρική απεικόνιση υψηλότερης ποιότητας

Τα εργαλεία απεικόνισης, όπως η αξονική τομογραφία (CT) και η μαγνητική τομογραφία (MRI), έχουν καταστεί απολύτως απαραίτητα στις περιπτώσεις που οι γιατροί χρειάζονται λεπτομερή απεικόνιση του εσωτερικού του σώματος ενός ασθενή. Για τη βελτίωση των εικόνων αυτών, στη CT και στην MRI χρησιμοποιούνται ειδικές ουσίες που αποκαλούνται σκιαγραφικοί παράγοντες. 

Ωστόσο, ορισμένοι από τους εν λόγω σκιαγραφικούς παράγοντες προκαλούν ανεπιθύμητες παρενέργειες όπως ναυτία ή ήπια εξανθήματα του δέρματος. Τα νανοσωματίδια μπορούν να χρησιμοποιούνται ως εναλλακτική λύση σε σχέση με τους παραδοσιακούς παράγοντες, καθότι έχει αποδειχθεί ότι προκαλούν λιγότερες παρενέργειες.

Νανοσωματίδια χρυσού, βισμουθίου και βολφραμίου χρησιμοποιούνται στις σαρώσεις CT, καθώς συμβάλλουν στη μείωση της έντασης των ακτίνων Χ. Με τον τρόπο αυτό, βελτιώνεται η αντίθεση και η τελική εικόνα γίνεται πιο καθαρή. Όσον αφορά την MRI, διερευνάται η χρήση διαφόρων νανοσωματιδίων με βάση το γαδολήνιο, το μαγγάνιο και τον σίδηρο. 

Η επιφάνεια αυτών των νανοσωματιδίων μπορεί να τροποποιηθεί με χρήση διαφόρων μορίων με σκοπό την αλλαγή του τρόπου συμπεριφοράς τους στο σώμα. Κατ’ αυτόν τον τρόπο, τα νανοσωματίδια μπορούν να στοχεύουν συγκεκριμένους ιστούς ή κύτταρα, γεγονός που μπορεί να συμβάλει στη βελτίωση του τρόπου ανίχνευσης καρκινικών σχηματισμών σε πρώιμο στάδιο ή στον εντοπισμό αθηρωσκληρωτικών πλακών υψηλού κινδύνου που προκαλούν καρδιακά προβλήματα.

 

Ταχύτερη, φθηνότερη και πιο ακριβής βιομοριακή ανίχνευση

Η σύγχρονη ιατρική βασίζεται, επίσης, στην ανάλυση των βιολογικών υγρών, όπως το αίμα και τα ούρα για την ανίχνευση συγκεκριμένων βιομορίων όπως το DNA, τα αντισώματα και οι πρωτεΐνες, που μπορούν να υποδεικνύουν την ύπαρξη ασθένειας. Η ανίχνευση και ανάλυση των εν λόγω βιομορίων μπορούν να διασφαλίσουν ότι κάθε ασθενής λαμβάνει την πλέον αποτελεσματική θεραπεία. 

Τα νανοϋλικά μπορούν να αποτελέσουν μια ταχεία και πιο αξιόπιστη μέθοδο ανίχνευσης διαφόρων βιοδεικτών και παρακολούθησης του βαθμού ανταπόκρισης ενός ασθενή σε μια θεραπεία. Στις εν λόγω μεθόδους χρησιμοποιούνται διάφορα υλικά όπως χρυσός, πυριτία, κβαντικές κουκκίδες και υλικά με βάση το γραφένιο. Οι οπτικές, μαγνητικές και καταλυτικές ιδιότητές τους μπορούν να υποστούν χειρισμό με σκοπό να καταστούν δυνατοί διάφοροι τρόποι ανίχνευσης.

Διάφορα βιομόρια, όπως το DNA, μπορούν να προσδένονται στην επιφάνεια νανοϋλικών και να σχηματίζουν νανοδομές. Από κοινού λειτουργούν ως μικροσκοπικές νανοεκλάμψεις που εκπέμπουν ένα σήμα όποτε εντοπίζεται ένας συγκεκριμένος δείκτης ασθένειας σε δείγμα βιολογικού υγρού. 

 

Αισθητήρες υγείας που φοριούνται χάρη στη νανοτεχνολογία

Το δέρμα είναι το μεγαλύτερο όργανο του σώματός μας. Ο ιδρώτας και άλλα υγρά κάτω από το δέρμα περιέχουν πολλούς βιολογικούς δείκτες οι οποίοι μας παρέχουν στοιχεία για την υγεία μας. Δεδομένου ότι το δέρμα, σε αντίθεση με τα περισσότερα από τα υπόλοιπα όργανά μας, είναι ακάλυπτο, μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε για να παρακολουθούμε την υγεία μας, χωρίς επεμβατικές δοκιμές. 
Οι αισθητήρες που φοριούνται αποτελούν μια διευρυνόμενη αγορά και τα νανοϋλικά αναμένεται να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στη μελλοντική τους ανάπτυξη. Για να είναι λειτουργικοί οι φορετοί αισθητήρες, πρέπει να είναι εύκαμπτοι, ελαφρείς και να ανιχνεύουν με ακρίβεια διάφορα βιολογικά σήματα. Χάρη στο μικρό τους μέγεθος, νανοϋλικά όπως οι νανοσωλήνες άνθρακα, το γραφένιο και διάφορα μεταλλικά νανοσωματίδια παρέχουν τη δυνατότητα προσθήκης μικροσκοπικών αισθητήρων σε υλικά όπως κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα και συσκευές που φοριούνται.
Παρότι πολλές από τις εν λόγω εξελίξεις χρήζουν περαιτέρω έρευνας, συμπεριλαμβανομένης της αξιολόγησης της ασφάλειάς τους, τα νανοϋλικά θα διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στις ιατρικές διαγνώσεις τα επόμενα έτη.