default_mobilelogo

ΓΛΩΣΣΑ - LANGUAGE

ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΑΡΘΡΩΝ

Ιστότοπος Ποιότητας στην Υγεία

Παρασκευή, 20 Ιουνίου 2014 03:00

Η Επιστήμη της Νανοτεχνολογίας στον τομέα της Υγείας (Γιώργου Κολοστούμπη)

Βαθμολογήστε αυτό το άρθρο
(6 ψήφοι)

Κολοστούμπης Γιώργος (BSc, MSc, PhD) . Από τα φοιτητικά χρόνια το ενδιαφέρον του επικεντρώθηκε στο συνδυασμό της προηγμένης τεχνολογίας με τις επιστήμες της ζωής. Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα είναι τα συστήματα υποστήριξης κλινικών αποφάσεων, τα πληροφοριακά συστήματα υγείας, η φορητή τεχνολογία m-health, η ρομποτική χειρουργική στον τομέα της ογκολογίας, ουρολογίας, η τηλεχειρουργική και η Βιοϊατρική Τεχνολογία.

 

 

Εισαγωγή

Βασικά στάδια όπως η έρευνα, η υλοποίηση, η σύλληψη και η καινοτομία αποτελούν την πορεία της εξέλιξης και της προόδου για τις επόμενες δεκαετίες. Με γνώμονα την ελπίδα και την κατευθυντήρια δύναμη της οικονομικής ανάπτυξης του 21ου αιώνα που διανύουμε, αρκετά μεγάλος αριθμός επιστημόνων από διαφορετικούς τομείς της Ιατρικής, της Βιολογίας, της Χημείας, κ.α. εργάζονται στην εξέλιξη των διαφόρων τεχνολογικών μέσων και μεθόδων της Νάνο-τεχνολογίας. Ανόργανα και οργανικά στοιχεία συνθέτουν την Νάνο-Βιοτεχνολογία, εκτείνοντας στο φάσμα των κλινικών δοκιμών.

Επικεντρώνουμε το ενδιαφέρον στη κατανόηση και χειρισμών των μοριακών μηχανισμών, με εξατομικευμένη ιατρική τεχνολογία στη σύγχρονη κλινική πράξη συμβάλλοντας θετικά στην εισαγωγή νέων μοντέλων Υγείας προς τους πολίτες.

Τι είναι η Νανοτεχνολογία;

 Ο κλάδος της Νανοτεχνολογίας είναι ο επιστημονικός τομέας που ασχολείται σε διάφορους τομείς της καθημερινής μας ζωής, με πολύπλοκες απεικονιστικές διατάξεις, παρουσιάζοντας συνοπτικά τη μετάδοση ηλεκτρονίων μέσα από τα μικροσκόπια, συστήματα έξυπνων αισθητήρων, ισχυρά συστήματα αποθήκευσης πληροφορίας, μικρά υπολογιστικά συστήματα και τις εφαρμογές τους [2,3,7].

Η Νανοτεχνολογία συνδυάζεται άριστα με τις επιστήμες όπως η βιολογία, η ιατρική, η μικρό-ηλεκτρονική, η χημεία κ.α., επιστήμες προσφέροντας τα εργαλεία και τις μεθόδους ώστε να επιλύσουν πολλές παγκόσμιες προκλήσεις που απασχολούν τον άνθρωπο. Εφαρμόζεται δε στις μέρες μας σε διάφορους τομείς όπως η ανάπτυξη μιας νέας γενιάς διαγνωστικών εργαλείων δίνοντας τη δυνατότητα, στη βελτίωση της διαγνωστικής ιατρικής, της θεραπευτικής ιατρικής.

Για παράδειγμα οι βελτιωμένες φαρμακευτικές ουσίες, η ανάπτυξη μεθόδων συστηματικής ιατρικής παρακολούθησης, η εξέλιξη των διαφόρων ασθενειών, μέσω της φαρμακευτικής αγωγής, σημαντικό πλεονέκτημα αποτελεί η ανάπτυξη χειρουργικών εργαλείων και των ρομπότ.

Ο στόχος της νανοτεχνολογίας στην Υγεία είναι ο χειρισμός των μοριακών μηχανισμών του οργανισμού και η εξατομικευμένη ιατρική στη σύγχρονη κλινική πράξη.

Η Νανοτεχνολογία στην Ιατρική

Τα επιτεύγματα της Νανοτεχνολογίας, που εφαρμόζονται, ερευνώνται και συνεχώς αναπτύσσονται στην Υγεία αναφέρονται στον τομέα της Νανοιατρικής. Ο τομέας της Νανοιατρικής δίνει τη δυνατότητα στη θεραπευτική προσέγγιση ποικίλων παθήσεων που άπτονται συντηρητικής ή χειρουργικής αντιμετώπισης, ανοίγοντας νέους ορίζοντες καλύπτοντας ποικίλα πεδία από τη βιοτεχνολογία έως και τα ηλεκτρονικά μικροσυστήματα [6,2] Τεράστιο βάρος των ερευνών και δοκιμών αυτής της τεχνολογίας έχει επικεντρωθεί στους τομείς που έχουν το μεγαλύτερο κοινωνικό-οικονομικό αντίκτυπο των τελευταίων ετών, όπως ο σακχαρώδης διαβήτης, οι καρδιαγγειακές παθήσεις, ο καρκίνος, οι φλεγμονώδεις καταστάσεις και οι εκφυλιστικές νόσοι του νευρικού ανθρώπινου συστήματος.

Η πρόληψη, έγκαιρη διάγνωση των ασθενειών, η βελτίωση της θεραπείας, η απεικόνιση και ο έλεγχος των λειτουργιών με τη χρήση των βιολογικών συστημάτων είναι από τους βασικούς τομείς των νανοδομών που αφορούν τη διαγνωστική ιατρική, τους βιοαισθητήρες και τις συσκευές μοριακής απεικόνισης.

Η Νανοτεχνολογία στην απεικόνιση - διαγνωστική

Το μέγεθος στην απλοποίηση διαφόρων απεικονιστικών συσκευών (π.χ. αξονικός τομογράφος, κ.α.)  σε συνδυασμό με χαμηλό κόστος, δίνουν τη δυνατότητα σε διάφορες ιατρικές ομάδες τη πρώιμη διάγνωση των ασθενειών με ανίχνευση δεικτών ή ελαττωματικών κυττάρων. Πρόοδος καταγράφεται τα τελευταία χρόνια, στην κατανόηση των μοριακών μηχανισμών, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην ανάπτυξη διαγνωστικών μεθόδων, στοχεύοντας σε διάγνωση διαφόρων πολύπλοκων ασθενειών σε μοριακό επίπεδο πριν το ξεκίνημα των κλινικών συμπτωμάτων [9,4,3] Η χρήση αυτών των συσκευών επιτρέπεται σε μικρούς χώρους όπως τα ιδιωτικά ιατρεία, τα ασθενοφόρα, τα ειδικού διαμορφωμένα τύπου ελικόπτερα, αεροπλάνα, σκάφη συνεισφέροντας σε μια αποκεντρωτική πολιτική στον χώρο της Υγείας.

Σε διάφορες χώρες της Ευρώπης με την βοήθεια στην εξέλιξη των μικροηλεκτρονικών συστημάτων, σε επίπεδο νανοτεχνολογίας υπάρχουν διαθέσιμες ειδικές διαγνωστικές συσκευές και ειδικά φασματόμετρα σε μορφή chip, που βοηθάνε τις ιατρικές ομάδες στην ανίχνευση, ανάλυση, καταγραφή ουσιών (π.χ. κατανάλωση αλκοόλ, σακχάρου, κ.α.) ενσωματώνοντας στο ανθρώπινο σώμα με διαδερμική τοποθέτηση τους.

Οι νανόσφαιρες, τα νανοδιαλύματα, έχουν σαν στόχο την ευαισθησία, την μείωση του θορύβου, την άμεση δράση με κύτταρα στόχους, τη χαμηλή τοξικότητα αλλά και την ευκολία παραγωγής τους [5,8]. Η ελάχιστη ποσότητα δείγματος σε πραγματικό χρόνο, με διεξαγωγή διαφόρων μετρήσεων, βοηθώντας την ταυτόχρονη ανάλυση πολλών βιολογικών παραμέτρων στην απεικόνιση συνδυάζοντας χαμηλό κόστος με υψηλή αποτελεσματικότητα.

Οι βιοαισθητήρες είναι ευέλικτες συσκευές ανάλυσης, όπου μετατρέπουν μια βιολογική αντίδραση σε ένα ανιχνεύσιμο σήμα, χρησιμοποιούνται δε στη διαγνωστική ιατρική στοχεύοντας κυρίως στον καρκίνο του πνεύμονα και άλλες μορφές καρκίνου με ασφάλεια προς τον ασθενή αποφεύγοντας περίπλοκες επεμβατικές τεχνικές. 

 Η κατασκευή και η χρήση ειδικών μικροσκοπικών «εργαλείων» τα νάνο-σωματίδια που βοηθάνε, στην καταπολέμηση της επάρατης νόσου δίνοντας ελπίδα σε χιλιάδες ασθενείς. Σύμφωνα με κλινικές δοκιμές η χρήση αυτών των  αυτοκατευθυνόμενων συσκευών τα ειδικά κατασκευασμένα νάνο-σωματίδια, μπορούν με ακρίβεια να μεταφέρουν φάρμακα με μειωμένη τοξικότητα και παρενέργειες. Καταστρέφουν ολοκληρωτικά τα καρκινικά κύτταρα χωρίς να πλήξουν τα υγιή, περιορίζοντας την εξάπλωση της ασθένειας σε αντίθεση με τη χημειοθεραπεία και ακτινοβολία [1].

Τα Νανο-ρομπότ και οι Εφαρμογές τους

Πριν μερικές δεκαετίες η χρήση της έννοιας ρομπότ, ηχούσε στα αυτιά των ανθρώπων, ως μια έννοια επιστημονικής φαντασίας και άπιαστο όνειρο για πολλούς τομείς. Με την πάροδο του χρόνου και κυρίως τα άλματα της τεχνολογικής εξέλιξης μας δίνεται η δυνατότητα στην καθημερινή μας ζωής. Πλέον, στις μέρες μας η σύγχρονη ιατρική διαθέτει ενσωματωμένους νανοβιοαισθητήρες και ενεργοποιητές, συνθέτοντας ολοκληρωμένα μηχανικά συστήματα ελέγχου, σε μικροσκοπικά περιβάλλοντα αναζητώντας βελτιωμένες μεθόδους στις κλινικές και ιατρικές διαδικασίες.

 Ο συνδυασμός της εικονικής πραγματικότητας, διευκολύνει τα νανορομπότ συστήματα στον να απεικονίσει την αλληλεπίδραση ατόμου στο άτομο, σε πραγματικό χρόνο αποτυπώνοντας σε ψηφιακό τρισδιάστατο περιβάλλον [2]. Ελάχιστα επεμβατικές χειρουργικές επεμβάσεις, από εξειδικευμένες ιατρικές ομάδες βοηθάνε τους ασθενείς που χρίζουν συνεχόμενη ιατρική παρακολούθηση, την εμφύτευση συσκευών βελτιώνοντας την αποδοτικότητα μιας θεραπείας.

Ασθενείς με διαβήτη χρησιμοποιώντας ειδικούς πομπούς, έξυπνες φορητές συσκευές με εφοδιασμένα ειδικά λογισμικά είναι αρκετά για την μεταφορά κλινικών δεδομένων προς τους γιατρούς [2]. Συμβάλλοντας δε στη σταθερή παρακολούθηση της γλυκόζης βοηθώντας στην επίβλεψη, βελτίωσης της φαρμακευτικής αγωγής και διατροφή τους.

Τα καρδιαγγειακά προβλήματα είναι η πιο συχνή παγκόσμια αιτία θανάτου, η βοήθεια των νανορομπότ χάρης την πρόοδο της τεχνολογίας VLSI παρέχουν μετάδοση δεδομένων, εκτέλεση επεξεργασίας των πληροφοριών συμβάλλοντας, στην ικανότητα να εντοπίζουν αρτηριοσκληρωτικές βλάβες σε στενώματα, αιμοφόρα αγγεία, στην στεφανιαία κυκλοφορία θεραπεύοντας τα μηχανικά ή φαρμακολογικά.

Ειδικά σχεδιασμένα Νανοχειρουργικά εργαλεία παρεμβαίνοντας ενεργά, στις ζωτικές διαδικασίες των κυττάρων με μεθόδους για τον εντοπισμό, τη μεταφορά και τις αλληλεπιδράσεις των μορίων σε ζωντανά κύτταρα [3]. Οι ειδικές λαβίδες βοηθούν στον διαχωρισμό των κακοήθων κυττάρων από τα υγιή, ενώ διάφορες επεμβατικές τεχνικές εργάζονται στη μεταφορά γονιδίων στα ανθρώπινα βλαστοκύτταρα, ώστε να αποκτηθεί μια υψηλά αποδοτική έκφραση του επιμολυσμένου γονιδίου.

Συμπέρασμα

Η Νανοτεχνολογία οδηγεί την ανάπτυξη μιας νέας γενιάς διαγνωστικών εργαλείων, συμβάλλοντας θετικά στη θεραπεία και την αντιμετώπιση των διαφόρων ασθενειών.

Αποτελείται δε από ένα τεράστιο επιστημονικό πεδίο με αρκετά ωφέλει για το ανθρώπινο σώμα.

 

Βιβλιογραφία

(1): M. A. Pal’tsev, V.I. Kiselev, P. G. Sveshnikov, Nanotechnology in Medicine Vestnik Rossiiskoi Akademii Nauk, 2009, Vol. 79, No. 7, pp. 627-636

 (2): D. Nedra Karunaratne, Nanotechnology in medicine, J. Natn. Sci. Foundation Sri Lanka 200735(3): 149 – 152.

(3): Koo O.M., Rubinstein 1., Onyuksel H. Role of nanotechnology in targeted drug delivery and imaging: a concise review: Nanomedicine 1: 193 – 212, (2005)

(4): K. J. Morrow, R. Bawa, C. Wei, et., al., Recent Advance in Basic and Clinical Nanomedicine, Med. Clin. N. Am. 9, 805 (2007)

(5): Nanotechnology, nanomedicine and nanosurgery. International Journal of Surgery (2005)

(6): Oberdörster G, Oberdörster E and Oberdörster J (2005). Nanotoxicology: an emerging discipline from studies of ultrafine particlesEnvironmental Health Perspectives 113(7):823-839

(7): Νανοεπιστήμες και νανοτεχνολογίες, Τ. Κ. Βιδάλης, Κ. Α. Χαριτίδης, Εκδόσεις Σάκκουλα , 2011 σελ. 120 – 160

(8): K. Κυπαρισσίδης, Ο. Καμμώνα, Σ. Χαϊτίδου, Εφαρμογές Νανοτεχνολογίας στην Ιατρική

(9): BoisseauPLoubatonB. (2011) “NanomedicineinMedicine”. Comptes Rendus 12(7)

Διαβάστηκε 2677 φορές

Website Security Test

ΟΡΟΙ ΧΡΗΣΗΣ