Diagnosticiranje bolezni
Zdravstveni sektor v čedalje večji meri uporablja nanotehnologijo za izboljšanje točnosti in hitrosti testov ter ugotavljanje vzrokov nekaterih zdravstvenih težav. Nanomateriali bi lahko pomagali zmanjšati tudi tveganje za napačno diagnozo.
Kakovostnejše medicinsko slikanje
Slikovna orodja, kot sta rentgenska računalniška tomografija (CT) in magnetnoresonančno slikanje (MRI), so postala nepogrešljiva, kadar zdravniki potrebujejo podroben vpogled v bolnikovo telo. Za izboljšanje kakovosti teh slik se pri CT in MRI uporabljajo posebne snovi, imenovane kontrastna sredstva.
Nekatera od teh kontrastnih sredstev pa lahko povzročajo neželene učinke, kot so siljenje na bruhanje ali blagi kožni izpuščaji. Nanodelci se lahko uporabljajo kot alternative tradicionalnim sredstvom, saj dokazano povzročajo manj neželenih učinkov.
Pri CT-slikanju se uporabljajo nanodelci zlata, bizmuta in volframa, saj pripomorejo k zmanjšanju intenzitete rentgenskih žarkov. Tako nastaneta boljši kontrast in jasnejša končna slika. Pri MRI preučujejo različne nanodelce na osnovi gadolinija, mangana in železa.
Površino teh nanodelcev je mogoče prilagoditi z različnimi molekulami, kar spremeni njihovo obnašanje v telesu. To nanodelcem omogoči ciljno delovanje na specifična tkiva ali celice, kar lahko pomaga pri boljšem odkrivanju rakavih tvorb čim prej ali prepoznavanju visokotveganih aterosklerotičnih leh, ki povzročajo težave s srcem.
Hitrejše, cenejše in točnejše odkrivanje biomolekul
Sodobna medicina se zanaša tudi na analizo bioloških tekočin, na primer krvi in urina, za odkrivanje specifičnih biomolekul, kot so DNK, protitelesa in beljakovine, ki so lahko pokazatelj bolezni. Z odkrivanjem in analizo teh biomolekul lahko zagotovimo, da vsak bolnik prejme najučinkovitejše zdravljenje.
Nanomateriali lahko omogočijo hitro in zanesljivejšo metodo za odkrivanje različnih bioloških označevalcev in spremljanje bolnikovega odziva na zdravljenje. Pri teh metodah se uporabljajo različni materiali, vključno z zlatom, silicijevim dioksidom, kvantnimi pikami in materiali na osnovi grafena. Njihove optične, magnetne in katalitske lastnosti se lahko prilagajajo ter tako omogočijo različne načine odkrivanja.
Na površino nanomaterialov se lahko pritrdijo različne biomolekule, kot je DNK, in tvorijo nanostrukture. Skupaj delujejo kot drobne nanobakle, ki oddajo signal, kadar v vzorcu biološke tekočine najdejo označevalec neke bolezni.
Nosljivi zdravstveni senzorji, podprti z nanotehnologijo
Koža je največji organ v telesu. Znoj in druge podkožne tekočine vsebujejo številne biološke označevalce, s katerimi lahko opredelimo svoje zdravstveno stanje. Ker je koža v nasprotju z drugimi organi izpostavljena, jo lahko uporabimo za spremljanje zdravja brez invazivnih preiskav.
Nosljivi senzorji so rastoč trg, pri njihovem prihodnjem razvoju pa naj bi pomembno vlogo igrali nanomateriali. Da bi nosljivi senzorji lahko delovali, morajo biti prožni, lahki in točno zaznavati različne biološke signale. Ker so tako majhni, nanomateriali, kot so ogljikove nanocevke, grafen in različni kovinski nanodelci, omogočajo dodajanje miniaturnih senzorjev v materiale, kot so blago ali nosljive naprave.
Čeprav je za številne od teh razvojnih dosežkov potrebnih več raziskav – vključno z oceno njihove varnosti –, bodo nanomateriali v prihodnjih letih igrali pomembno vlogo pri medicinski diagnostiki.