Haiguste diagnoosimine
Tervishoiusektoris kasutatakse nanotehnoloogiat üha enam selleks, et suurendada analüüside täpsust ja kiirust ning leida teatud terviseprobleemide põhjused. Nanomaterjalid võivad aidata vähendada ka väärdiagnoosi riski.
Kvaliteetsem piltdiagnostika
Piltdiagnostikavahendid, näiteks röntgenkompuutertomograafia (CT) ja magnetresonantstomograafia (MRI), on muutunud asendamatuks, kui arstid vajavad üksikasjalikku pilti patsiendi kehasisemusest. Selgemate kujutiste saamiseks kasutatakse mõlemas tomograafias spetsiaalseid kontrastaineid.
Mõni kontrastaine tekitab siiski kõrvalnähte, näiteks iiveldust või kergeid nahalööbeid. Nanoosakesi saab kasutada tavapäraste ainete alternatiivina, sest on tõestatud, et need tekitavad vähem kõrvalnähte.
Kompuutertomograafias kasutatakse kulla, vismuti ja volframi nanoosakesi, sest need aitavad vähendada röntgenkiirguse intensiivsust. Nii saavutatakse parem kontrast ja selgem lõppkujutis. Magnetresonantstomograafias uuritakse mitmesuguste gadoliiniumi-, mangaani- ja rauapõhiste nanoosakeste kasutamist.
Nanoosakeste pinda saab modifitseerida eri molekulidega, et muuta nanoosakeste käitumist organismis. Nii saab nanoosakesi suunata konkreetsetesse kudedesse või rakkudesse, mis võib aidata paremini leida varases staadiumis vähivorme või tuvastada suure riskiga aterosklerootilisi ladestusi, mis põhjustavad südameprobleeme.
Kiirem, odavam ja täpsem biomolekulaarne tuvastamine
Nüüdisaegne meditsiin tugineb ka kehavedelike, näiteks vere ja uriini analüüsimisele, et tuvastada spetsiifilisi biomolekule (nt DNA, antikehad ja valgud), mis võivad viidata haigusele. Neid biomolekule tuvastades ja analüüsides saab igale patsiendile pakkuda kõige tõhusamat ravi.
Nanomaterjalide abil saab kiiresti ja usaldusväärselt tuvastada biomarkereid ja jälgida, kui hästi reageerib patsient ravile. Nendes meetodites kasutatakse mitmesuguseid materjale, näiteks kulda, ränidioksiidi, kvanttäppe ja grafeenipõhiseid materjale. Nende optilisi, magnetilisi ja katalüütilisi omadusi saab muuta, et võimaldada eri tuvastusviise.
Nanomaterjalide pinnale saab nanostruktuuride moodustamiseks kinnitada eri biomolekule, näiteks DNAd. Koos tekitavad need väikesi nanopurskeid, mis annavad signaali iga kord, kui bioloogilise vedeliku proovist leitakse konkreetne haigusmarker.
Kantavad terviseandurid tänu nanotehnoloogiale
Nahk on inimorganismi suurim elund. Higis ja muudes nahaalustes vedelikes on palju bioloogilisi markereid, mis võivad kanda terviseteavet. Teisiti kui enamik muid elundeid, on nahk juurdepääsetav ja naha kaudu saab jälgida tervist ilma invasiivsete testideta.
Kantavate andurite turg on laienemas ja eeldatavasti on nanomaterjalidel nende edasiarendamisel oluline roll. Et kantavad andurid töötaksid, peavad need olema painduvad, kerged ja suutma täpselt tuvastada bioloogilisi signaale. Tänu nanomaterjalide väiksusele saab näiteks süsiniknanotorude, grafeeni ja eri metallide nanoosakeste abil lisada miniandureid materjalidesse, näiteks riidesse või kantavatesse seadmetesse.
Kuigi paljud niisugused arendused on veel arendamisel – ja vajavad muu hulgas ohutuse hindamist –, on nanomaterjalidel lähiaastatel meditsiinidiagnostikas oluline roll.