奈米 медицинское оборудование может иметь огромное влияние

一位生物工程師正在奈米尺度上雕刻 медицинское оборудование

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個人資料

姓名
Tejal Desai

職稱
生物工程和治療科學教授


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地點
加利福尼亞大學舊金山分校

所有生物都面臨著一個共同的問題:它們必須讓營養物質進入,排出廢物,同時還要阻止病原體和毒素進入。在細胞層面,人類和其他脊椎動物使用“緊密連線”來保護身體,這是相鄰細胞之間不透水的結合。緊密連線幾乎存在於我們所有的組織中,甚至有助於使我們的皮膚防水。但它們也使得藥物很難從外部世界進入身體組織。

奈米級和微米級給藥裝置,小至幾個原子或大至人類頭髮的寬度,可以與緊密連線和其他細胞特徵相互作用,從而更有效地向患者給藥。例如,我們開發了一種微小的薄膜,具有奈米線狀特徵,細胞喜歡抓住它。該薄膜啟用細胞中的某些化學途徑,這些途徑會改變細胞膜結構並撐開緊密連線。這使得醫生可以使用減少的、危險性較低劑量的劇毒抗癌藥物,或者使更多的藥物到達身體的特定部位。例如,治療糖尿病的顆粒可以粘附在腸壁上並在一段時間內釋放胰島素,而不是迅速衝出體外。

我們正在開發的一種裝置用於治療與年齡相關的黃斑變性,如果不及時治療,會導致失明。目前,患者每月去醫生那裡一次,用針頭扎進眼睛以輸送藥物。我們的奈米級裝置可以透過單次注射給藥,可持續六個月到一年。它會位於眼睛後部,並透過微小的孔隙隨時間推移釋放藥物,然後在排空後溶解消失。

未來,我們將看到具有奈米級部件的顆粒,這些顆粒不僅可以靶向特定部位,還可以透過撬開緊密連線屏障來提高藥物在體內的吸收。

關於 Marissa Fessenden

Marissa 是蒙大拿州博茲曼的自由科學記者。她曾於 2012 年 6 月至 2013 年 6 月在《大眾科學》擔任編輯實習生。在 Twitter 上關注 @marisfessenden

更多作者:Marissa Fessenden
大眾科學 Magazine Vol 309 Issue 2本文最初以“醫學的最微小前沿”為標題發表在 大眾科學雜誌 第 309 卷第 2 期(),第 23 頁
doi:10.1038/scientificamerican0813-23
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