Nanomedicine-technologie heeft verschillende toepassingen, waaronder COVID-19-vaccins. Leer meer over nanogeneeskunde en de impact ervan.
De natuur heeft veel nanodeeltjes. Mensen kunnen ze ook maken uit zaken als koolstof of zilver. Nanomaterialen zijn door mensen gemaakte stoffen op nanoschaal.
In de nanogeneeskunde creëren wetenschappers materialen en apparaten die op atomair of moleculair niveau met je lichaam samenwerken. Dit maakt zeer specifieke, gerichte resultaten mogelijk en heeft het potentieel om bijwerkingen te beperken.
Hoe werkt nanogeneeskunde?
Denk als volgt over nanogeneeskunde: Wetenschappers manipuleren en bouwen atomen en moleculen om ze te gebruiken als kleine, zeer precieze instrumenten in je lichaam. Omdat nanogeneeskunde op zo'n kleine schaal werkt, kan zij bijvoorbeeld heel gericht geneesmiddelen aan je lichaam afleveren.
Soorten nanogeneeskunde
Nanogeneeskunde staat nog in de kinderschoenen. Maar wetenschappers denken dat het uiteindelijk veel medische toepassingen zal hebben. De belangrijkste manieren waarop nanomaterialen in de geneeskunde worden toegepast zijn voor:
Diagnose (nanodiagnose). Nanodeeltjes kunnen technologieën als echografie en MRI verbeteren, zodat veel duidelijkere beelden ontstaan.
Behandeling (nanotherapie). Nanodeeltjes zijn klein genoeg om medicijnen precies daarheen te sturen waar ze nodig zijn. Vaccins kunnen nanodeeltjes gebruiken om het immuunsysteem te stimuleren antilichamen tegen een virus aan te maken. Wetenschappers bestuderen ook de mogelijkheid van geïndividualiseerde behandelingen die op uw genen zijn afgestemd.
Regeneratieve geneeskunde. Moleculen die koolstofnanobuisjes worden genoemd, worden al gebruikt om beschadigd weefsel te herstellen. In de toekomst kunnen ze misschien ook zenuwen herstellen.
Een experimentele vorm van nanogeneeskunde genaamd theranostics combineert diagnose en behandeling.
Wat zijn enkele voorbeelden van nanogeneeskunde?
Enkele specifieke manieren waarop nanogeneeskunde wordt gebruikt of bestudeerd zijn voor:
COVID-19 vaccins. Nanodeeltjes zijn een belangrijk element van twee van de COVID-vaccins, die van Pfizer en Moderna. Deze vaccins gebruiken boodschapper-RNA (mRNA) om u te helpen immuniteit tegen het COVID-virus te ontwikkelen. Maar mRNA breekt snel af. Het heeft iets nodig om het door je lichaam te vervoeren voordat het uiteenvalt. Daarom hebben wetenschappers het in nanodeeltjes gestopt, die het naar je immuuncellen brengen. Daar kan het zijn werk doen.
Kankerbehandeling. Chemotherapie brengt kankerbestrijdende medicijnen naar je hele lichaam. Daarom verlies je soms je haar en heb je bijwerkingen zoals misselijkheid. Dankzij nanogeneeskunde kunnen artsen het medicijn op uw kankercellen richten en de schade aan gezonde cellen beperken.
MRI's. Magnetic resonance imaging (MRI) maakt gebruik van radiogolven en magnetische velden om gedetailleerde beelden van uw organen en weefsel te maken. Sommige patiënten krijgen via een infuus een zogeheten contrastvloeistof toegediend. Het maakt details duidelijker op de beelden. Maar fluorescerende nanodeeltjes geven duidelijkere beelden dan traditionele contrastmiddelen. Omdat de beeldvormingsmethoden waarbij ze worden gebruikt eenvoudig en minder duur zijn, kunnen ze MRI's uiteindelijk betaalbaarder maken.
Medische apparatuur. Wetenschappers hopen dat nanotechnologie hen in staat zal stellen geavanceerdere versies te maken van geïmplanteerde apparaten zoals defibrillatoren, pacemakers en stents. Met minuscule chips en sensoren kunnen deze apparaten gegevens en waarschuwingen versturen, medicijnen vrijgeven of uw arts in staat stellen u op afstand te controleren.
Biomarker detectie. Biomarkers laten zien wat er op een bepaald moment in een cel of uw lichaam gebeurt. Zij kunnen waarschuwingssignalen zijn voor ziekte. Een hoog cholesterolgehalte is bijvoorbeeld een biomarker voor hartaandoeningen. Artsen zoeken naar biomarkers via tests op uw weefsel, bloed en urine. Individuele cellen en eiwitten in je lichaam dragen ook biomarkers. Nanodeeltjes zijn gevoeliger voor biomarkers, waardoor artsen preciezere metingen zouden kunnen doen. Daardoor kunnen ze misschien ziekten eerder diagnosticeren.
Voor welke aandoeningen kan nanogeneeskunde worden gebruikt?
Naast kanker, heeft nanogeneeskunde potentieel voor de behandeling van deze aandoeningen:
Neurologische aandoeningen. Je hersenen hebben een beschermende laag van cellen die grotere moleculen buiten houdt. Dit wordt de bloed-hersenbarrière (BBB) genoemd, en dit levert problemen op wanneer medicijnen uw hersenen moeten bereiken. Nanodeeltjes kunnen, vanwege hun grootte, de BBB passeren. Dit is veelbelovend voor de behandeling van hersentumoren, beroertes, Alzheimer en hersenvliesontsteking.
Oogproblemen. Je ogen hebben ook barrières om ze te beschermen tegen vreemde stoffen. Deze afweer maakt het moeilijk voor medicijnen om hun doel te bereiken. Druppels, injecties, orale geneesmiddelen en infusen - de meest gebruikelijke manieren om oogmedicijnen toe te dienen - lopen allemaal tegen dit probleem aan. Nanogeneeskunde biedt manieren om de geneesmiddelen daar te krijgen waar ze nodig zijn, met behulp van nanodeeltjes, speciale coatings op contactlenzen, en implantaten. Nanogeneeskunde kan helpen bij de behandeling van bindvliesontsteking (pinkeye), staar, hoornvliesbeschadigingen, maculadegeneratie en glaucoom.
Infecties. Nanogeneeskunde kan helpen bacteriële infecties op te sporen en kan antibiotica gericht toedienen. Medische hulpmiddelen zoals katheters en hartkleppen kunnen worden gecoat met nanomaterialen die bacteriën afstoten, wat infecties helpt voorkomen.
Menopauze.Hormoonvervangingstherapie kan sommige symptomen verlichten. Studies hebben aangetoond dat het toedienen van deze hormonen via de huid effectief is en sommige problemen voorkomt die verband houden met geneesmiddelen die je via de mond inneemt. Wanneer de hormonen via nanodeeltjes worden toegediend, hebben mensen minder last van bijwerkingen zoals uitslag en blaren.
Bloedziekten. Aandoeningen zoals leukemie, lymfoom, bloedarmoede en hemofilie worden van oudsher behandeld met chemotherapie, beenmergtransplantaties, stamceltherapie en geneesmiddelen. Onderzoekers richten zich op het gebruik van nanogeneeskunde om kunstmatige componenten van bloed te ontwikkelen, die enkele functies zouden kunnen overnemen die bloedziekten verstoren.
Ruggenmergletsel. Wanneer u dit type letsel oploopt, zet het trauma een kettingreactie in gang die verdere zenuwschade veroorzaakt. Net als uw hersenen heeft uw ruggenmerg een laag beschermende cellen. Artsen gebruiken traditioneel hoge doses van een steroïde om ervoor te zorgen dat het door die barrière heen komt. Maar dat medicijn kan bij hoge doses ernstige bijwerkingen hebben, en het breekt snel af. Nanodeeltjes kunnen de barrière passeren, medicijnen afleveren waar ze heen moeten, en langer in je lichaam blijven. Nanomaterialen zouden uw lichaam ook kunnen helpen zenuwschade te herstellen door littekenvorming te beperken en stoffen te blokkeren die de groei vertragen. Artsen hopen uiteindelijk structuren van nanomaterialen te kunnen gebruiken als "steigers" om de groei van nieuw zenuwweefsel te begeleiden.
