ISIS november 06.indd - Zdravniška zbornica Slovenije

132STROKOVNA SREČANJANanotehnologija v medicini delaTihomir RatkajecNa univerzi Cornell so organiziraliaprila 2005 veliki simpozijo nanobiotehnologiji. Nekajglavnih ugotovitev je povzelaKaren Hopkin in jih objavilav glasilu Update newyorške akademije zaznanost. Kako majhen je svet delčkov, ki so velikostienega bilijona do enega milijona metra,lahko ponazorimo z velikostjo DNA-molekule,ki meri v širino 2 nm, in ribosoma, ki ima 20nm. Levkocit je premera 2500 nm in je že prevelik,da bi ga opredelili kot nano delček. Nanometerje milijardinka metra. ZDA financirajoraziskave v področju nanotehnologije z enimbilijonom dolarjev na leto. Odkritje vrstičnegatunelskega mikroskopa (ang. Scanning tunelingmicroscope), ki ima natančno priostrenokonico, široko za velikost atoma, je omogočiloproučevanje obnašanja atoma. Nanotehnologijazajema široko področje raziskovanja, odbiologije do diagnostične aplikacije. Tako jepodročje raziskovanja v nanomedicini npr.sproščanje nevrotransmiterjev iz nevronovv sekretorne mešičke (velikost od 50 do 200nm) difundiranje skozi membrano, gibanjenevrotransmiterjev v sinaptičnem prostoruin prehod do naslednjega nevrona, sproščanjehormonov iz sekretornih celic v adrenalnižlezi, pri zgodnjem odkrivanju Alzheimerjevebolezni, odkrivanju redkih rakastih bolezni,izoliranju matičnih celic, pri izboljšanju rezultatovpresajanja kostnega mozga, sproščanjumediatorjev alergijske reakcije. Raziskujejotudi nanotipala, ki bi v zgodnji fazi raka vezalana sebe vrste beljakovin, ki krožijo po krviin so značilne za posamezno vrsto raka. Namiših preučujejo uporabo zlatih nanokroglicza zdravljenje tumorjev, ki so velike 120 nm.Rakasta celica je 170-krat večja. Nankrogliceso dovolj majhne, da prodrejo skozi razpokekapilar v tumorske celice in se zasidrajo v njih.Nato tkivo segrejejo z infrardečimi žarki, karsegreje tudi kroglice, ki nato uničujejo tumorskotkivo. Opravljajo se poskusi zacelitve žilez drobnimi nanosilicijevimi kroglicami (150nm) ob osvetlitvi z laserjem. Zlasti pomembnopodročje se je pokazalo raziskovanje toksičnostizdravil. Znano je, da le eno od desetihzdravil vstopi v klinično preverjanje. Shuler insodelavci so razvili “human surrogate” silkonskičip, ki nosi različne vrste celic, npr. jetrne,pljučne, mastne, ki so povezane s krvnimikanali, skozi katere se prenašajo zdravila. Natospremljajo delovanje raziskovanih zdravil natakšne celice, reakcije celic na zdravila in nastajanjemetabolitov.V Milanu je bil od 11. do 16. junija 28. kongresmedicine dela, na katerem je bila posebnasekcija posvečena nanotehnologiji in medicinidela. Nanotehnologija je pomembna zato, kerse znani meteriali začnejo v nanovelikosti obnašatinenanvadno (npr. ozki trakovi aluminijevefolije so obnašajo kot aluminij, ko so delciveliki od 20 do 30 nm, pa eksplodirajo).V zadnjih letih so razvili inštrumente, skaterimi bi lahko merili, določali velikost,obliko, mobilnost nanodelcev.Z nanodelci se je medicina dela že srečevalana naslednjih področjih: pri izgorevanjubioproduktov, sproščanju delcev v zrak (ang.Ultrafine particles), v delovnih procesih varjenja,uporabi moke v pekarstvu, steklarskiindustriji, pri ravnanju z umetnimi vlakni(ang. Men made fibres) in azbestom. Najboljpogosto se najdejo nanocevke iz ogljika in silikonskananovlakna (ang. Carbon nannotubes,silikon nanowires). Nanocevke se že vgrajujejov športno obleko, v ročaje, predvideva seuporaba pri računalnikih, mobilnih telefonih.S posebnimi preiskavami so dokazali obstojnanodelcev pod zaščitnimi rokavicami, karpomeni, da nanodelci prodirajo v telo skozikožo, še lažje skozi dihala in s požiranjem.Menijo, da so lahko prizadeti olfaktorni organin centralno živčevje. Nanodelci so potencialnotveganje za Parkinsonovo bolezen.Nanodelci gredo iz pljuč v kri. V pljučihpovzročajo vnetje, pri kroženju po žilah pa prizadenejoendotelij, pospešijo trombogenezo,ateromatozo plaka in vplivajo na simpatičniživčni sistem. Merjenje pretoka krvi v podlahtije pokazatelj endotelne funkcije, ki se izvaja zokluzivno pletizmografijo (ang. venous occlusivepletismography, Quinn). Ocenjujejo, dabi z merjenjem takšnega pretoka lahko ocenilivpliv nanodelcev na cirkulacijo.Nemški inštitut za varnost in zdravje(BGIA) je v sodelovanju z nemškim inštitutomza preventivo in zavarovanje (BG) naredilkatalog delovnih mest, na katerih se pojavljajonanodelci. Opremili so se tudi z ustreznimiinštrumenti, npr. za merjenje delcev pri varjenju(Nano diferential Mobility Analyzer),pri katerem so ogrožena dihala delavca, in zinštrumenti za merjenje nanodelcev na površinitelesa. Na spletnih straneh ponujajoinformacije o ogroženosti delavcev: www.nanosafe.org in www.dialog-nanoparticle.de. Menijo, da je delavce možno zaščiti prednanodelci z različnimi vrsti filtrov in z obleko(Mohlmann).Nanodelci imajo svoj toksikološki učinekpri prometnih nesrečah, ko pride do izgorevanjain izparevanja dizelskega goriva, v proizvodnjičrnega karbona (ang. black carbon)in Tio2 (ang. ultrafine particles). Dosedanjeraziskave kažejo, da so nanodelci zelo potentnipri pojavu oksidativnega stresa prekoprostih radikalov na pljučih in na endotelijužil. Ocenjujejo, da izpostavljenost nanodelcempoveča tveganje za srčno-žilne bolezni za enodstotek (R. Duffin). NIOSH je tudi ponudilmožnost informiranja o varnosti pred nanotehnologijomna spletni strani www.cdc.gov/niosh/topics/nanotech.Vse kaže, da bodo morale medicina delain inštitucije pri nas, ki opravljajo meritvedelovnega okolja, ter raziskovalne inštitucijesprejeti nove tehnološke izzive in se strokovnopripraviti za obdobje nanotehnologije. ISIS november 2006