Slimību diagnosticēšana
Veselības aprūpes nozarē arvien vairāk izmanto nanotehnoloģijas, lai uzlabotu testu precizitāti un ātrumu, kā arī noskaidrotu noteiktu veselības problēmu cēloņus. Nanomateriāli var arī palīdzēt samazināt nepareizas diagnozes risku.
Augstas kvalitātes medicīniskā attēlveidošana
Attēlveidošanas rīki, piemēram, rentgenstaru datortomogrāfija (DT) un magnētiskās rezonanses attēlveidošana (MR), ir kļuvuši neaizstājami, kad ārstiem ir vajadzīgs detalizēts skats pacienta organismā. Lai uzlabotu šo attēlu kvalitāti, gan DT, gan MR izmanto specializētas vielas, ko dēvē par kontrastvielām.
Tomēr dažas no šīm kontrastvielām izraisa nevēlamas blakusparādības, piemēram, sliktu dūšu vai vieglus ādas izsitumus. Kā alternatīvu tradicionālām vielām var izmantot nanodaļiņas, jo tām ir mazāk blakusparādību.
DT skenēšanā izmanto zelta, bismuta un volframa nanodaļiņas, jo tās palīdz samazināt rentgenstaru intensitāti. Tas uzlabo kontrastu un padara skaidrāku galīgo attēlu. MR gadījumā tiek pētītas dažādas gadolīnija, mangāna un dzelzs nanodaļiņas.
šo nanodaļiņu virsmu var izmainīt, izmantojot dažādas molekulas, lai mainītu to darbību organismā. Tas ļauj nanodaļiņām nonākt pie konkrētiem audiem vai šūnām, kas var palīdzēt labāk atklāt vēža veidošanos agrīnā stadijā vai noteikt augsta riska aterosklerotiskas pangas, kas izraisa sirds problēmas.
ātrāka, lētāka un precīzāka biomolekulārā noteikšana
Mūsdienu medicīnas pamatā ir arī bioloģisko šķidrumu, piemēram, asins un urīna, analīze, lai noteiktu konkrētas biomolekulas, piemēram, DNS, antivielas un proteīnus, kas var liecināt par slimību. šo biomolekulu noteikšana un analīze var nodrošināt, ka katrs pacients saņem visiedarbīgāko ārstēšanu.
Ar nanomateriāliem var piedāvāt ātrāku un uzticamāku metodi, lai noteiktu dažādus biomarķierus un uzraudzītu, cik labi pacients reaģē uz ārstēšanu. šajās metodēs izmanto dažādus materiālus, tostarp zeltu, silīcija dioksīdu, kvantu punktus un materiālus uz grafēna bāzes. Lai varētu izmantot dažādus noteikšanas režīmus, var mainīt to optiskās, magnētiskās un katalītiskās īpašības.
Nanomateriālu virsmai var piestiprināt dažādas biomolekulas, piemēram, DNS, lai veidotu nanostruktūras. Kopā tās darbojas kā mazas nanosignālraķetes, kas dod signālu ikreiz, kad bioloģiska šķidruma paraugā tiek atrasts konkrēts slimības marķieris.
Valkājami veselības sensori, ko iespējo nanotehnoloģija
āda ir mūsu ķermeņa lielākais orgāns. Sviedriem un citiem zemādas šķidrumiem ir daudz bioloģisko marķieru, kas var mums atklāt informāciju par mūsu veselību. Tā kā āda atšķirībā no mūsu pārējiem orgāniem ir atklāta iedarbībai, mēs varam to izmantot, lai uzraudzītu mūsu veselības stāvokli bez invazīvas testēšanas.
Valkājamo sensoru tirgus paplašinās, un paredzams, ka nanomateriāliem būs svarīga nozīme to turpmākajā attīstībā. Lai valkājamie sensori darbotos, tiem jābūt elastīgiem, viegliem un tiem precīzi jānosaka dažādi bioloģiskie signāli. Tā kā to izmērs ir mazs, nanomateriāli, piemēram, oglekļa nanocaurules, grafēns un dažādas metāla nanodaļiņas, ļauj iestrādāt miniatūrus sensorus tādos materiālos kā tekstilizstrādājumi vai valkājamas ierīces.
Lai gan daudzi no šiem jauninājumiem ir plašāk jāpēta, ietverot drošības novērtējumus, turpmākajos gados nanomateriāliem būs svarīga nozīme medicīniskajā diagnostikā.