纳米 медицинское оборудование может иметь огромное влияние

一位生物工程师正在纳米尺度上雕刻 медицинское оборудование

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个人资料

姓名
Tejal Desai

职称
生物工程和治疗科学教授


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地点
加利福尼亚大学旧金山分校

所有生物都面临着一个共同的问题:它们必须让营养物质进入,排出废物,同时还要阻止病原体和毒素进入。在细胞层面,人类和其他脊椎动物使用“紧密连接”来保护身体,这是相邻细胞之间不透水的结合。紧密连接几乎存在于我们所有的组织中,甚至有助于使我们的皮肤防水。但它们也使得药物很难从外部世界进入身体组织。

纳米级和微米级给药装置,小至几个原子或大至人类头发的宽度,可以与紧密连接和其他细胞特征相互作用,从而更有效地向患者给药。例如,我们开发了一种微小的薄膜,具有纳米线状特征,细胞喜欢抓住它。该薄膜激活细胞中的某些化学途径,这些途径会改变细胞膜结构并撑开紧密连接。这使得医生可以使用减少的、危险性较低剂量的剧毒抗癌药物,或者使更多的药物到达身体的特定部位。例如,治疗糖尿病的颗粒可以粘附在肠壁上并在一段时间内释放胰岛素,而不是迅速冲出体外。

我们正在开发的一种装置用于治疗与年龄相关的黄斑变性,如果不及时治疗,会导致失明。目前,患者每月去医生那里一次,用针头扎进眼睛以输送药物。我们的纳米级装置可以通过单次注射给药,可持续六个月到一年。它会位于眼睛后部,并通过微小的孔隙随时间推移释放药物,然后在排空后溶解消失。

未来,我们将看到具有纳米级部件的颗粒,这些颗粒不仅可以靶向特定部位,还可以通过撬开紧密连接屏障来提高药物在体内的吸收。

关于 Marissa Fessenden

Marissa 是蒙大拿州博兹曼的自由科学记者。她曾于 2012 年 6 月至 2013 年 6 月在《大众科学》担任编辑实习生。在 Twitter 上关注 @marisfessenden

更多作者:Marissa Fessenden
大众科学 Magazine Vol 309 Issue 2本文最初以“医学的最微小前沿”为标题发表在 大众科学杂志 第 309 卷第 2 期(),第 23 页
doi:10.1038/scientificamerican0813-23
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