Dijagnosticiranje bolesti
Kako bi se poboljšala točnost i brzina pretraga i otkrili uzroci određenih zdravstvenih problema, u zdravstvenom se sektoru sve više upotrebljava nanotehnologija. Nanomaterijali usto mogu doprinijeti smanjenju rizika od pogrešne dijagnoze.
Kvalitetnije medicinsko snimanje
Alati za snimanje kao što su rendgenski sustav za računalnu tomografiju (CT) i magnetna rezonancija (MRI) postali su neizostavni u situacijama kada je liječnicima potreban detaljan pregled tijela pacijenta iznutra. Kako bi se poboljšala kvaliteta tih snimki, za CT i MRI upotrebljavaju se posebne tvari koje se nazivaju kontrastnim sredstvima.
Međutim, neka kontrastna sredstva izazivaju neželjene nuspojave kao što su mučnina ili blagi osip na koži. Umjesto tradicionalnih sredstava mogu se upotrebljavati nanočestice, s obzirom na to da se pokazalo da izazivaju manje nuspojava.
Za snimanje s pomoću CT-a koriste se nanočestice zlata, bizmuta i volframa jer pomažu smanjiti intenzitet rendgenskih zraka. Time se postižu bolji kontrast i veća jasnoća konačne snimke. Kad je riječ o MRI-ju, ispituju se različite nanočestice na bazi gadolinija, mangana i željeza.
Površina tih nanočestica može se modificirati s pomoću različitih molekula kako bi se izmijenilo njihovo ponašanje u tijelu. Zbog toga nanočestice mogu ciljati određena tkiva ili stanice, što može doprinijeti lakšem otkrivanju raka u ranom stadiju ili visokorizičnog aterosklerotskog plaka koji uzrokuje srčane tegobe.
Brža, povoljnija i točnija biomolekularna detekcija
Moderna medicina oslanja se i na analizu bioloških tekućina poput krvi i urina kako bi se otkrile specifične biomolekule kao što su DNK, antitijela i proteini koji mogu upućivati na bolest. Detekcijom i analizom tih biomolekula može se osigurati najdjelotvornije liječenje svakog pacijenta.
Nanomaterijali mogu poslužiti kao brza i pouzdanija metoda za otkrivanje različitih biomarkera i praćenje odgovora na liječenje. Za te se metode upotrebljavaju razni materijali, među ostalim oni na bazi zlata, silicijeva dioksida, kvantnih točaka i grafena. Njihovim se optičkim, magnetnim i katalitičkim svojstvima može manipulirati kako bi se omogućili različiti načini detekcije.
Na površinu nanomaterijala mogu se pričvrstiti razne biomolekule, primjerice DNK, kako bi se oblikovale nanostrukture. Oni zajedno djeluju kao sitni nanobljeskovi koji šalju signal kada se u uzorku biološke tekućine pronađe određeni marker bolesti.
Nosivi zdravstveni senzori na temelju nanotehnologije
Koža je najveći organ u ljudskom tijelu. Znoj i ostale tekućine pod kožom sadržavaju brojne biološke markere koji mogu otkriti pojedinosti o našem zdravlju. Budući da je, za razliku od ostalih organa, koža izložena, možemo je koristiti za praćenje zdravlja bez invazivnih pretraga.
Nosivi senzori tržište su koje se brzo širi, a očekuje se da će nanomaterijali imati važnu ulogu u njegovu budućem razvoju. Kako bi bili funkcionalni, nosivi senzori moraju biti fleksibilni, lagani i ispravno prepoznavati različite biološke signale. Zahvaljujući malim dimenzijama, nanomaterijali poput ugljikovih nanocijevi, grafena i različitih metalnih nanočestica omogućuju dodavanje minijaturnih senzora u materijale kao što je tekstil ili u nosive uređaje.
Iako je potrebno provesti daljnja istraživanja u vezi s mnogim navedenim dostignućima, što uključuje i procjenu njihove sigurnosti, nanomaterijali će u narednim godinama imati važnu ulogu u medicinskoj dijagnostici.