Skaityti PDF - Iliustruotasis mokslas

old.iliustruotasismokslas.lt

Skaityti PDF - Iliustruotasis mokslas

Mikroskopinė raketa jau pakeliui.Specialiai sujungtos molekulėskeliaudamos krauju aptiks piktybiniusauglius ir juos sunaikins.Kol kas dar neišsipildė 1966metų mokslinės fantastikosfilmo „Fantastinė kelionė“scenarijus, bet šiuolaikinis mokslasprie to jau priartėjo. Filme ikimikroskopinio dydžio sumažintųgydytojų komanda mikroskopiniupovandeniniu laivu leidžiasi į pavojųkupiną kelionę po ligonio organizmą.Pabaigoje povandeninis laivasįplaukia į smegenis, ten gražiojiRaqeul Welch lazerine patrankasunaikina mirtinai pavojingątrombą. Nanovaistai nėra gyviejigydytojai, tačiau jie turi pranašumų.Jie jau pakeliui iš laboratorijų –klinikinių bandymų link. Nanovaistaitarsi automatinio valdymo raketosateityje aptiks ligos židinį ir gydysbūtent tą vietą, o gydytojai skeneriustebės vaistų veikimą organizme iružtikrins, kad aktyviosios medžiagospatektų tik ten, kur reikia.Nanotechnologijos dovanoja mums išmaniuosius vaistusValdomosraketos keliauspo organizmąNanomedicina gydytojamssuteiks naujo tipo ginklą nuoVĖŽIODIABETOTROMBŲKAULŲ LŪŽIŲAKLUMOParengė Rolf Haugaard Nielsen. Iliustracijos Henning Dalhoff 43


Viską saugo slepiamoji skraistėTobulą gydomąją nanopriemonę sudaro ne tik vaistai,bet ir kitos sudedamosios dalys, užtikrinančios,kad vaistai nenaikintų sveikų ląstelių.Vaistas Vėžys gydomas, pavyzdžiui,ląsteles naikinančia chemine medžiaga.Vaisto apvalkalas Sudarytas iš riebalinėsmedžiagos arba biologiškai skaidraus plastiko.Slepiamoji skraistė Gina vaisto molekulęnuo imuninės sistemos ir saugo, kad ši nebūtųsunaikinta, kol pasieks tikslą.Adreso lipdukas Tai,pavyzdžiui, antikūnai,prisijungiantys prie tų ląsteliųmolekulių, kurias turi paveiktivaistas, pavyzdžiui, prievėžinės ląstelės.SignalinėmedžiagaŠi kontrastinėmedžiaga leidžiamokslininkamsskeneriu arba infraraudonuojulazeriustebėti nanodaleliųkelią per organizmą iružtikrinti, kad jospasiektų tikslą.DIABETASNanokapsulės pakeis insulino injekcijasDiabetu sergantys ligoniai šiandienteturi vieną išeitį – dažnai leistis insulinoir nuolat matuoti cukraus kiekįkraujyje. Diabetikams gerokaipalengvėtų, jei šiuos vaistus jiegalėtų tiesiog nuryti kaip tableteskelis kartus per dieną.Problema ta, kad insulinas lengvaiskaidomas virškinamajame trakte.Singapūro bioinžinerijos irnanotechnologijų institutomokslininkų komanda rado išeitį. Išspecialaus biologiškai skaidaus polimerojie sukūrė tokias nanodaleles,kurios leidžia insuliną vartotitabletėmis. Kai gliukozės kiekis kraujyjepadidėja tiek, kad diabetikuireikia insulino, polimeras ištirpsta irinsulino dozė išlaisvinama. Kaicukraus kiekis normalizuojasi, šis procesassustoja. Todėl ligonio kraujyjeinsulino kiekis niekada nebūna neiper didelis, nei per mažas, taip patnebereikia dažnai matuoti cukrauskiekio kraujyje.Nanokapsulės sėkmingaiišbandytos su žiurkėmis, joms buvoleista ėsti kiek norėjo, o kapsulės netiki keturių dienų kontroliavo jųcukraus kiekį kraujyje. Šias nanokapsulesdar reikia išbandyti su didesniaisgyvūnais, tada bus galima atliktipirmuosius bandymus su žmonėmis.VĖŽYSNanoraketos be jokio šalutinio poveikio įveiks vėžįNanomedicina neatsitiktinai ypač daugdėmesio skiria vėžio gydymui. Chemoterapija– dviašmenis ginklas. Stiprių medicininiųpreparatų, kuriais galima sunaikinti vėžinesląsteles, netrūksta. Bėda ta, kad tie patysvaistai nuodija ir sveikąsias ląsteles. Norėdamisumažinti šalutinį poveikį, gydytojai priverstiskirti mažas dozes, bet jų ne visadaužtenka sunaikinti vėžinėms ląstelėms,Žmogaus vėžinės ląstelės (žalios) turidaug antikūnų receptorių ir jais prisijungiaprie anglinių nanovamzdelių. Nanovamzdeliuoseyra fluorescencinės medžiagos,todėl aiškiai matyti, kad juosdaugiausia čiumpa vėžinės ląstelės.todėl jos greitai atsinaujina. Kuriant nanovaistussiekiama, kad nuodai iš specialių ląsteliųbūtų skleidžiami tik pačiuose augliuose,tada būtų galima padidinti dozes, ošalutinis poveikis nesustiprėtų.Taigi svarbu, kad raketos pasiektų tikslą.Jeigu augliai yra susiformavę prie odos,pavyzdžiui, limfmazgiuose, mokslininkaidaugiausiai naudoja puslaidininkiniusAnglinis nanovamzdelis sunaikina vėžines ląstelesStanfordo universiteto (JAV) mokslininkai anglies nanovamzdelį naudoja limfmazgiųvėžiu sergančių ligonių augliams aptikti. Rasti augliai įkaitinami, o vėliau žūva.PASIEKIAMOS VĖŽINĖS LĄSTELĖSdept. of chemistry, stanford universitySVEIKOS LĄSTELĖS IŠSAUGOMOSSveikos ląstelės (juodos) turi labai nedaugantikūnų receptorių, todėl tik nedidelėdalis nanovamzdelių įtraukiami įląsteles. Taigi gydant tokiu būdu normaliosorganizmo ląstelės turi daugiau galimybiųišlikti nei gydant įprastai.dept. of chemistry, stanford universitynanokristalus, kvantinius taškus, apšviestiinfraraudonaisiais spinduliais jie fluorescuoja.O jeigu augliai susidarę giliai organizmoviduje, mokslininkai renkasi magnetinesnanodaleles, jas galima matyti magnetiniorezonanso (MRI) skeneriu.An Arbore veikiančio Mičigano universitetomokslininkai sukūrė trijų komponentųnanoraketą, ji gali veiksmingai aptikti, atpažintiir sunaikinti auglius žiurkių smegenyse.Nanodalelių branduolys – geležies oksidas,jis skenuojant MRI skeneriu veikia kaip kontrastinėmedžiaga. Branduolio išorėje yramažų baltymų dalelių F3 peptidų, kurie prisijungiaprie vėžinių ląstelių ir prasiskverbia įjas, ir gydomosios medžiagos, kurią sudarošviesą sugerianti medžiaga fotofrinas. Kaimedžiaga sugeria raudoną lazerio šviesą, jitampa nuodinga ir sunaikina ląsteles. Atliekantbandymus žiurkėms į smegenis buvosušvirkšta vėžinių ląstelių. Negydomos žiurkėsnugaišo vidutiniškai po 8,5 d., gydomosišgyveno 33 d., kelios net praėjus pusmečiuivis dar buvo sveikos.Pirmaisiais chemoterapiniais nanopreparataispo sėkmingo bandymo su gyvūnaisdabar mėginama gydyti vėžiu sergančiusligonius. Tai maži tuščiaviduriai riebaliniųmedžiagų rutuliukai, vadinamosios liposomos,jos yra tarsi chemoterapinio gydomojopreparato cisplatino talpyk lėlės. Vėžiniaiaugliai kaip kempinė įsiurbia liposomas.Danijos įmonė „LiPlasome A/S“ sukūrė vienamfermentui jautrias liposomas. Šio fermentodaugiausia gaminasi vėžiniuoseaugliuose, o kitose organizmo vietose jopalyginti mažai. Kai fermentas sunaikinaliposomas, išlaisvinama gydomoji medžiagair nesveikos ląstelės žūva. Bandymai su pelėmisparodė, kad taikant šį metodą augliuspasiekia kur kas didesnė vaistų dalis neigydant tradicine chemoterapija, taigi galimapadidinti dozes nesukeliant didesniošalutinio poveikio. Rezultatai puikūs. Gydantpeles įprastiniu metodu augliai nesiliovėaugę, o liposomų gavusių pelių auglių plitimasbuvo visiškai sustabdytas. 2008 metųvasarą Olandijoje Erazmo universitetomedicinos centre ir Leideno universitetomedicinos centre buvo pradėti gydyti pirmiejižmonės.Nenuodija sveikų ląsteliųNanomedicinos tyrimai taip pat atvedė prievisai naujų vėžio gydymo formų nenuodijantsveikų ląstelių. Berlyne įsikūrusi bendrovė„MagForce Nanotechnologies“ gerokaipasistūmėjo atlikdama klinikinius bandymussu cukrine medžiaga padengtomisgeležies oksido nanodalelėmis smegenų,prostatos ir kasos vėžiui gydyti. Vėžinės ląstelėsryja nanodaleles, kad išnaudotų jųpaviršiuje esančias maistines medžiagas, osveikos ląstelės yra išrankesnės ir įsisavinaGeležies oksido dalelės yra magnetinės.Tuo pasinaudota gydant pirmuosiussmegenų vėžiu sergančius ligonius.Kai dalelės sušvirkščiamos į auglį, ligonisskenuojamas. Magnetiniu lauku(matyti skeneriu) augliai sunaikinami.kur kas mažiau šių dalelių. Tiesiai į auglįsuleidus tirpalo su tokiomis dalelėmis,auglys veikiamas greitai kintančio magnetiniolauko. Vėžinės ląstelės įkaista iki 45–70°C ir nuo tokios temperatūros žūva, o sveikomsląstelėms, neturinčioms nanodalelių,magnetinis laukas nėra pavojingas. Ši bendrovėpirmauja smegenų vėžio formosgydymo srityje. Klinikiniai bandymai buvotokie sėkmingi, kad įmonė kreipėsi į EuroposSąjungą prašydama aprobuoti tokįgydymo metodą. Amerikos Stanfordo universitetomokslininkai laikosi panašios strategijos,tik vietoj geležies oksido daleliųnaudoja anglinį nanovamzdelį. Angliesvamzdeliai apšviečiami infraraudonųjųspindulių lazeriu ir įkaitinami iki 70° C, tadavėžinės ląstelės žūva. Priešingai nei geležiesoksido dalelės, nanovamzdeliai dėl prisijungusiųantikūnų patys suranda kelią ikiauglių ir prikimba prie vėžinių ląstelių.Nanovamzdelius galima apšviesti per odąsergant, pavyzdžiui, limfmazgių vėžiu arbanukreipiant šviesolaidinį lazerį į auglius,susidariusius giliai organizmo viduje. Kol kasnanovamzdeliai išbandyti tik su pelėmis.44 Iliustruotasis mokslas 2009/1 (16) Iliustruotasis mokslas 2009/1 (16)45rodolphe escher/lookatsciencesrodolphe escher/lookatsciences

More magazines by this user
Similar magazines