Leczniczy nanowęgiel

W ostatnich latach zaczęto wykorzystywać nanorurki z węgla do budowy elementów urządzeń mocniejszych i lżejszych od stali. Najnowszym zastosowaniem jest medycyna - nanorurki mają ratować ludziom życie.

<!** Image 2 align=right alt="Image 49923" sub="Węglowe nanorurki w powiększeniu pod mikroskopem elektronowym">Sukcesem zakończyły się badania nad przenikaniem nanorurek przez błony biologiczne, prowadzone przez zespół prof. Paula L. McEuena z amerykańskiego Cornell University. Wyniki opublikowane pod koniec marca dowodzą, że wkrótce nanowęgiel będzie szeroko wykorzystywany w medycynie.

- Właściwości pojedynczościennych nanorurek węglowych można wykorzystać, między innymi, przy konstrukcji wszelkiego rodzaju urządzeń o charakterze bioczujników - oświadczył prof. McEuen.

Zespół z Cornell University skonstruował, m.in, nanoczujniki przenikające do pojedynczych komórek i przekazujące badaczom informacje o tym, co w takiej komórce się dzieje.

Podane pod koniec lutego wyniki innych badań - angielsko-francusko-włoskiego zespołu ekspertów - dowiodły, że węglowe nanorurki przenikają do niemal wszystkich żywych komórek, zarówno zwierząt, jak też bakterii i grzybów. Te właściwości pozwalają rozwinąć nowe formy leczenia, oparte na wykorzystaniu nanorurek do dostarczania leków.

- W opracowaniu nowych nanomateriałów dla zastosowań biomedycznych i biotechnologicznych pokładamy wielkie nadzieje. Zrewolucjonizują one dzisiejszą medycynę - wyjaśniał należący do zespołu badaczy dr Alberto Bianco. - Jednym z najważniejszych na tym polu nanomateriałów są węglowe nanorurki.

Analizy wykazały, że nanorurki, przeniknąwszy błonę komórki, zawsze są wewnątrz niej przemieszczane w stronę jądra komórkowego. Ta właściwość pozwala zastosować nanowęgiel do transportu leczniczych substancji, również w terapii genowej.

Także badania zespołu prof. Davida M. Lynna z University of Wisconsin dowodzą, że nanocząsteczki mogą być nowym sposobem kontrolowanego dostarczania leków, w tym fragmentów DNA, do chorych tkanek.

Tego rodzaju metodę praktycznie przetestował w styczniu zespół kierowany przez prof. Hongjie Daia z amerykańskiego uniwersytetu Stanforda. Żywym obiektem testów była laboratoryjna mysz chora na nowotwór, a eksperyment pozwoli zaprojektować nowoczesne terapie antynowotworowe z wykorzystaniem nanomateriałów do transportu leków bezpośrednio do chorych komórek.

Pojedynczościenne nanorurki węglowe mają unikatowe rozmiary, kształty oraz właściwości fizyczne, które predysponują ten nowoczesny materiał do szerokiego wykorzystania w aplikacjach biologicznych - zapewniał prof. Hongjie Dai. - Rozpuszczalne w wodzie nanorurki węglowe, dzięki procesowi endocytozy, przenikają przez błony biologiczne i mogą służyć jako doskonałe molekularne transportery białek lub kwasów nukleinowych.

<!** reklama left>Dotychczas niewiele było wiadomo o tym, jak nanorurki rozprzestrzeniają się wewnątrz organizmu i jak wpływają na żywy organizm. Dlatego też, zdaniem ekspertów, jedyną metodą zbadania tych oddziaływań są eksperymenty w żywych organizmach.

Już dziś wykorzystuje się nanorurki z węgla do celów medycznych. Z takiego materiału zespół amerykańskich ekspertów z University of Kentucky opracował lecznicze plastry antynikotynowe. Można tak wykorzystać nanocząsteczki, bo woda przepływa przez nanorurkowe węglowe membrany z taką samą prędkością, jak przez błony komórkowe. To sprawia, że można przekazywać przez skórę kontrolowane ilości substancji leczniczych, którymi nasączono plaster.

- Dzięki właściwościom fizycznym nowo opracowanej membrany, możemy po raz pierwszy, wykorzystując materiał sztucznie wykonany przez człowieka, imitować kanały białkowe błon biologicznych - stwierdza dr Bruce Hinds z University of Kentucky.

Plaster antynikotynowy to początek nowego zastosowania supernanotechnologii. Naukowcy pracują już nad wykorzystaniem węglowych plastrów w innych terapiach.

Eksperci wróżą „transdermalnemu” systemowi dostarczania leków wielką przyszłość, bo w leczeniu wielu chorób stanie się konkurencją dla zastrzyków.