Nanoteknika medicino
Nanoteknika medicino
Anonim

Laŭ la Monda Organizaĵo pri Sano (OMS), ĉirkaŭ 322 000 mortoj tutmonde jare estas ligitaj al severaj vundoj pro fajro kaj en multaj el ĉi tiuj kazoj morto povus esti evitita per kirurgia interveno.

En ĉi tiu tipo de interveno, kiam pacientoj kun gravaj brulvundoj havas nesufiĉan haŭton por greftiĝi sur la plej difektita parto de sia korpo, nova haŭto devas laŭvorte kreski el la propraj haŭtaj ĉeloj de la paciento. Tamen, la longa prokrasto en kreskigado de la haŭto povas elmontri la brulvundon pacienton al pliigita risko de infekto kaj dehidratiĝo; do por helpi tiujn ĉelojn multiĝi, specialistoj uzas apartan specon de komponanto nomata polimera materialo. Pro ilia eksterordinara gamo da propraĵoj, polimeraj materialoj ludas ĉiean rolon en nia ĉiutaga vivo. Ĉi tiu rolo intervalas de konataj sintezaj plastoj: plastaj sakoj aŭ jogurtaj tasoj, ĝis naturaj biopolimeroj kiel ekzemple ligno aŭ proteinoj, kiuj ĉeestas en la homa korpo.

Novaj nano-strukturitaj materialoj

Oni scias dum la lastaj jaroj, ke homfaritaj sintezaj polimeraj materialoj havas la potencialon kreski kaj multobligi homajn ĉelojn. 'Antaŭ proksimume 10 jaroj, sciencistoj malkovris la gravan influon kiun nano-strukturoj havis sur la maniero kiel vico de ĉeloj disvolviĝus. Ĝi estis la komenco de tuta nova scienca kampo, ie inter medicino kaj nanoteknologio,’ diras profesoro Johannes Heitz, Senior Research Associate ĉe la Universitato de Linz, Aŭstrio kaj ĉefa kunordiganto de la ModPolEUV-projekto.

En la kazo de homaj haŭtaj ĉeloj, re-enplantado de la histo povas esti farita post kiam sufiĉa kvanto da haŭto estas akirita, kreskigante ĝin sur polimera materiala surfaco.

Tamen, en multaj kazoj, neperfektaĵoj en la materiala strukturo povas igi la procezon relative longa kaj foje malefika, kun ĉeloj evoluantaj nekonstante.

La teamo de aŭstraj, ĉeĥaj kaj polaj sciencistoj implikitaj en la esplorprojekto sukcesis evoluigi novan kaj simplan manieron krei nano-strukturitajn materialojn, kiuj permesus pli bonan disvolviĝon de homaj ĉeloj.

La pola partnero en la teamo, la Milita Universitato de Teknologio de Varsovio, respondecis pri la evoluo de la nova laser-bazita teknologio nomita EUV (Ekstrema Ultra-Viola) kiu estis uzita por la kreado de la nano-strukturitaj polimersurfacoj.. Fasko de EUV-lumo formita per unika spegulo evoluigita de la ĉeĥa partnero REFLEX S.R.O estas direktita sur la surfacon permesante la kreadon de novaj specoj de polimeraj materialoj. Tiu noviga tekniko permesas tre altan gradon da precizeco, de 10 ĝis 20 nanometroj, dum konvenciaj teknikoj permesis nur maksimuman precizecnivelon de 100 nanometroj. "Unu el la plej novaj teorioj en la kampo de ĉelkreskado estas ke ju pli malgranda estas la strukturo, des pli larĝaj estas la eblecoj manipuli ĉelojn," diras profesoro Heitz.

Vasta gamo de homaj ĉeloj

La EUV-tekniko, dank'al sia aparta nivelo de precizeco, ankaŭ permesas la konservadon de la strukturo de la materialo, kio ne estis la kazo kun aliaj metodoj uzitaj por modifi la polimeron. "Regula strukturo estas esenca se la materialo estas uzata por kreskigi homajn ĉelojn," diras D-ro Henryk Fiederowicz, Profesoro ĉe la Milita Universitato de Teknologio.

La rakonto ne finiĝas tie. Nano-strukturoj konstruitaj per la EUV-tekniko havas la kapablon influi la konduton de organikaj ĉeloj kaj malsamaj specoj de ĉeloj povas esti kultivitaj pli bone kaj pli rapide depende de la speco de polimersurfaco uzita.

La vario de materialo uzata por kreskigi homajn stamĉelojn determinos kiel ĉeloj diferenciĝos, kio signifas, ke ili transformiĝos en alian homan ĉelspecon. Alivorte: "Uzi unu tipon de polimera materialo aŭ alian helpos vin kreskigi malsamajn specojn de muskoloj, nervoj, ĉeloj adaptitaj al homa koro, osto aŭ ajna alia parto de la homa korpo", diras profesoro Heitz.

Dank'al ilia afineco al homaj histoj kaj ĉeloj, polimeraj materialoj ankaŭ povus esti uzataj por desegni tutajn artefaritajn enplantaĵojn. Efektive, multaj specoj de enplantaĵoj jam estas faritaj el polimeraj materialoj, kiel korvalvoj kaj sangaj vaskuloj. Uzi la EUV-teknikon reduktus la probablecon de enplantaĵmalakcepto, ĉar la gamo da novaj materialoj kreitaj povus esti adaptita por interagi perfekte kun specifaj partoj de la korpo de paciento.

Larĝaj aplikoj Ĉiuj partneroj konsentas pri tio, ke EUREKA helpis ilin trovi aliloke en Eŭropo la kompetentecon kaj kapablojn neatingeblajn en siaj propraj landoj. La sekva paŝo estas alporti ilian novigon al la merkato.

La Milita Instituto de Teknologio jam pritraktis plurajn EUV-instalaĵojn al laboratorioj en Usono, Germanio, Ĉeĥio, Francio, Japanio, Ĉinio kaj Sud-Koreio. Ĝi nun prepariĝas por plena komerca fazo, en partnereco kun la pola firmao PREVAC, gvidanto en la merkato de altprecizaj instrumentoj.

Aplikoj de tiu nova tekniko povus iri multe preter nano-medicino kaj bio-teknologioj. Grava ebla merkato povus esti tiu de mikroelektroniko, kun sia ĉiam pligrandiĝanta bezono de altpreciza litografio; aplikoj povus esti proponitaj al ĉiu speco de industrio kie nano-strukturoj estas uzitaj. Ekzemple, en mikro-mekaniko, integra optiko, eluziĝoredukto aŭ la produktado de nano-kunmetitaj materialoj.

Por esploristoj de la Universitato de Linz, la ĉel-kultiva teknologio ankoraŭ estas en prova fazo kaj profesoro Heitz preferas ne esti superfortita de entuziasmo, kvankam li koncedas, ke rezultoj estis "tre kuraĝigaj ĝis nun". "La interago de ĉeloj, kun kiuj strukturaj dimensioj estas sub 100 nanometroj, estas nuntempe la temo de grandega internacia penado," li diras. Malgraŭ la graveco de la novigado "nia kontribuo estas tre malgranda kompare kun la multaj aliaj laboratorioj laborantaj en ĉi tiu kampo nuntempe".

Laŭ profesoro Heitz, "rekreado de tutaj organoj estas ankoraŭ revo de sciencisto". Tamen la rezulto de la E! 3892 ModPolEUV-projekto eble nur alproksimigis la sonĝon al la realo.

Populara laŭ temo