Nanomedicine - perto, presente e futuro

insights from industryFrank BoehmChief Executive OfficerNanoApps Medical Inc.

Notícia-Médico fala a Frank Boehm sobre os fundamentos do nanomedicine e as nanotecnologia do futuro.

Como a nanotecnologia e o nanomedicine são definidos?

A disciplina fundamental da nanotecnologia poised para mudar virtualmente cada aspecto de nossas vidas, apenas em aproximadamente todo o sector que nós pudermos pensar de. Está definida enquanto a capacidade para a manipulação controlada da matéria em escalas na escala de 1 nanômetro (um bilionésimo de um medidor) a 100 nanômetros.

NanorobotsVolodymyr Horbovyy | Shutterstock

Os materiais nesta escala diminuto exibem algumas propriedades surpreendentes, que são distante diferentes do que aquelas de materiais maiorias (do macroscale) em termos da condutibilidade elétrica significativamente aumentada, força mecânica, resistência do desgaste e de corrosão, condutibilidade térmica, propriedades de isolamento, etc.

Isto é devido ao facto que os “nanomaterials” têm umas áreas de superfície muito mais altas; daqui uma proporção muito maior da composição química destes materiais aumentados é feita disponível para a interactividade específica com seus ambientes.

Por exemplo, os nanocatalysts podem ser exponencial mais activos do que suas contrapartes do macroscale que têm um número distante grande de locais activos que são acessíveis para reacções catalíticas.

Há já mais de 1.600 produtos aumentados nanotecnologia no mercado; tudo das telhas superhydrophobic do vidro e do banheiro da auto-limpeza, às loções “claras” aumentadas da protecção solar, e os produtos alimentares, ao nanotube do carbono reforçaram pneus de automóvel.

A aplicação da nanotecnologia à medicina (nanomedicine) tem um potencial ingualmente forte para deslocar paradigma inumeráveis no campo da medicina. Isto é porque o nanomedicine se opera a níveis moleculars, organellar, e celulares; precisamente onde os processos da doença encontram sua génese.

Há uma tendência global ràpida crescente para a revelação de mais compacto, mìnima invasor, inteligente, umas tecnologias médicas mais exactas, e mais eficazes.

Embora o nanomedicine esteja ainda em suas fases iniciais mesmas, nós já estamos vendo a revelação de nanoparticles especializados, tais como os nanoshells do ouro e os nanoparticles magnéticos (por exemplo, óxido de ferro superparamagnético Nanoparticles - SPIONs) que estão sendo usados para visar especificamente e destruir tèrmica células cancerosas sem causar os danos colaterais a cercar pilhas e tecidos saudáveis. Isto é sabido como a hipertermia.

Os nanocarriers tais como os lipossoma (compreendidos dos lipidos) ou metálico oco, o carbono, ou nanoshells poliméricos podem entregar drogas anticancerosas poderosas, e muitos outros compostos da droga especificamente às pilhas doentes.

Isto traduz às melhorias notáveis na eficiência e em uma redução dramática nos efeitos secundários que nós vemos quando os pacientes “são inundados” com as drogas quimioterapêuticas tóxicas convencionais, por exemplo.

Os agentes baseados Nanoparticle do contraste tais como nanoparticles, nanotubes do carbono e pontos magnéticos do quantum (nanocrystals semiconducting) estão sendo utilizados igualmente para melhorar a definição da aparência médica.

Por favor pode você dar uma breve história do nanomedicine?

Nanomedicine foi considerado uma possibilidade depois que o conceito da nanotecnologia foi articulado primeiramente em 1959 por Richard Feynman, em sua conversa famosa de Caltech, “lá é abundância da sala na parte inferior”.

Feynman menciona que um amigo de seu:

(Albert R. Hibbs) sugere uma possibilidade muito interessante para máquinas relativamente pequenas. Diz que, embora seja uma ideia muito selvagem, seria interessante na cirurgia se você poderia engulir o cirurgião. Você põe o cirurgião mecânico dentro do vaso sanguíneo e entra no coração e “olha” ao redor. (Naturalmente a informação tem que ser alimentada para fora.) Encontra que a válvula é defeituosa e remove uma faca pequena e fatias ele. Outras máquinas pequenas puderam permanentemente ser incorporadas no corpo para ajudar a algum órgão defuncionamento.”

Em 1986 Eric Drexler props e popularizou a noção das máquinas do reparo da pilha, que puderam reparar o ADN danificado, os organelles e outras estruturas celulares com grande precisão na forma maciça paralela, em seu livro visionário, os motores da criação.

Em 1996, o Jr. de Robert Freitas articulou no detalhe surpreendente, em uma disposição do brilho de componentes nanomedical do diamondoid conceptual e em nanorobots. Estes foram transportados no primeiro de seus livros brilhantes de Nanomedicine (que compreendem uma série do multi-livro), assim como através de uma coleção extensiva dos papéis e dos artigos.

As capacidades nanomedical da primeira geração, sob a forma dos nanoparticles functionalized, compreendendo uma vasta gama de materiais orgânicos e inorgánicos em várias dimensões do nanoscale, emergiram inicialmente nos anos 90 adiantados, e submeteram-se desde dramàtica à expansão rápida.

Que o excita mais sobre o nanomedicine presentemente?

Actualmente, eu sou muito entusiasmado ver o espaço crescente das capacidades nanomedical, da imagem lactente de cerco, da hipertermia, e da entrega da droga, que estão sendo tornadas possível por combinações cada vez inteligentes de nanomaterials originais e agentes da escolha de objectivos.

Adicionalmente, os nanosensors modulares avançados permitirão mudanças de excitação em diagnósticos médicos. Um tal dispositivo, descrito em um capítulo excelente que seja contribuído a meu livro pelo cientista e pelo artista da pesquisa, Angelika Domschke, compreende um nanosensor holográfico lente-integrado contacto para permitir a detecção precisa de glicose para pacientes do diabético.

Uma vez que amadurecidas, estas capacidades terão benefícios imensos em termos dos resultados pacientes positivos e o alívio do ser humano que sofre em toda a linha.

Concomitante, isso os processos de controlo para a revelação destes nanomedicines está tornando-se mais estrito (enquanto devem ser), e isso o conceito da utilização verde-derivado, biodegradável, ou os nanomaterials recicláveis, com a ideia de contornar perigos potenciais, estão tomando a posse.

O que eu sou o mais entusiasmado aproximadamente, contudo, é esta presente simplesmente numa altura em que a humanidade está no limite de testemunhar alguns avanços verdadeiramente notáveis e surpreendendo no nanomedicine através do advento dos nanodevices autônomos, que estarão fabricados (contudo para ser tornado, mas provavelmente possível em ~10-30 anos) na fábrica molecular (que em si mesmo será uma realização surpreendente), conjuntamente com AI avançado (inteligência artificial).

Uma vez que estas capacidades robustas vêm em linha, os pedidos, os benefícios e as possibilidades para pacientes, assim como os indivíduos saudáveis no mundo inteiro (por exemplo, através do fim potencial da doença do envelhecimento) serão virtualmente ilimitados.

Em que maneiras nossa compreensão da nanotecnologia é limitada actualmente, e que pesquisa precisa de ser feita a fim fazer avanços significativos no nanomedicine que vai para a frente?

Presentemente, permanece muitos desconhecidos como relaciona-se aos destinos fisiológicos e do ambiente dos nanomaterials que estão sendo examinados intensa para sua utilização potencial em aplicações nanotechnological, e no nanomedicine.

Há umas interacções térmicas e mecânicas eletrônicas, químicas subtis inumeráveis entre os nanomaterials e os ambientes particulares dentro de que puderam ser imergidos, se é o corpo humano ou um ecossistema ambiental, que não são compreendidos ainda inteiramente.

Estas interacções terão que, necessariamente, para explicar metodicamente e completamente como uma condição prévia à aplicação difundida de nanomaterials específicos, pretendida para o uso como realces baseados nanotecnologia comercializados ou ferramentas diagnósticas e terapêuticas nanomedical.

Em 2009 você formou NanoApps médico, Inc. Por favor pode você esboçar o alvo desta empresa?

O alvo de NanoApps Médico, Inc. é investigar global e desenvolver dispositivos nanomedical avançados, inovativos, eficazes e eficazes na redução de custos e sistemas diagnósticos e terapêuticos em favor dos indivíduos.

Os ideais a esforçar-se para a vontade abrangem a minimização ou a negação do invasiveness e de efeitos secundários negativos, ao fornecer benefícios máximos e resultados positivos para pacientes.

O alvo grande do céu da empresa estaria contribuir em uma maneira significativa a facilitar o acesso disponível aos procedimentos nanomedical avançados para aqueles indivíduos em áreas remotas e tornando-se do mundo, assim como aqueles em áreas desenvolvidas.

Que você pensa as posses futuras para o nanomedicine?

Eu acredito que o futuro do nanomedicine guardara o potencial positivo incredibly imenso para a erradicação de praticamente cada estado humano conhecido da doença (inclusivo do envelhecimento), assim como protecção do corpo humano (através do aumento nanomedical do sistema imunitário) de toda a (sabido ou desconhecido) toxina, micro-organismo ou agente infeccioso.

A resistência de droga pode transformar-se uma coisa do passado porque as bactérias e os vírus de ofensa são ràpida nanomechanically/desabilitaram tèrmica continuamente patrulhando o sistema imunitário “guardam”. (nota: todas estas actividades nos continuarão completamente imperceptibly, porque estes nanodevices serão tão pequenos; pilhas muito menor do que individuais).

Com o processo de consenso público (haverá indubitàvelmente umas considerações éticas e morais inumeráveis) e, naturalmente, através de sua própria escolha pessoal, determinados formulários do aumento humano (fisiológico e/ou cognitivo) puderam ser aprovados para que seres humanos vêm perceber como optimals desejados compartilhados.

Promova no futuro, nanomedicine pode tornar viagem espacial prolongada possível, daqui, a exploração do espaço profundo. Como eu descrevo em meu livro, além do que a incorporação de capacidades diagnósticas e terapêuticas nanomedical robustas em spacesuits:

As séries que nanomedical integradas a nave espacial a bordo igualmente dará benefícios naquela previram dispositivos nanomedical, sistemas, e as infra-estruturas associadas representarão o final na densidade e na luminosidade extremas (benefícios definidos para a viagem espacial), contudo fossem altamente sofisticadas, dinâmicas, e medicamente poderosas com serviço público prático endereçam a ràpida e eficazmente virtualmente toda a edição ou emergência médica concebível.”

Estas capacidades puderam contribuir ao apoio das missões futuras à lua, Marte e além. Eu igualmente sugiro aquele…

Certamente, pode ser o caso, enquanto o espaço temporal para a revelação do curso interestelar pode ser ~50 a 100 anos para fora, que os dispositivos nanomedical autônomos avançados serão residentes permanentes dentro daqueles indivíduos que seleccionam para ser impregnados com tais realces.”

Onde podem os leitores encontrar mais informação?

A informações adicionais sobre meu livro, e como relaciona-se ao nanomedicine geralmente pode ser encontrada nas seguintes relações.

Outras relações úteis mencionadas nesta entrevista são:

Sobre Frank Boehm

Headshot de FrankFrank foi envolvido com a nanotecnologia e especialmente o nanomedicine desde ~1996, e tem evoluído conceitos e projectos numerosos para componentes nanomedical avançados, dispositivos e sistemas diagnósticos e terapêuticos para endereçar estados inumeráveis da doença.

Seu alvo é desenvolver e transformar estes conceitos em pedidos de mundo real para o benefício global.

Encontrou serendipitously o conceito da nanotecnologia no Internet em ~1996 e torna-se imediatamente fascinado com seu potencial virtualmente ilimitado, particularmente como relaciona-se ao campo da medicina.

Continuou passionately evoluir e articular textually um número conceitos e de projectos avançados para componentes, dispositivos, e sistemas nanomedical a curto-prazo e mais a longo prazo.

Em 2005, garnered um contrato de publicação com imprensa do centro de detecção e de controlo, e sobre os oito anos de seguimento compilou um manuscrito do livro (junto com sete autores de contribuição) autorizado: Dispositivo de Nanomedical e projecto de sistemas, desafios, possibilidades, visões.

Paralelamente, controlou contratar o interesse de diversos pesquisadores nos E.U. e no Canadá em seus conceitos nanomedical, e formou em 2009 a partida, NanoApps Médico, Inc.

O alvo desta empresa é investigar e desenvolver dispositivos nanomedical avançados, inovativos e eficazes na redução de custos e sistemas diagnósticos e terapêuticos em favor dos indivíduos em ambos tornar-se e os mundos desenvolvidos.

April Cashin-Garbutt

Written by

April Cashin-Garbutt

April graduated with a first-class honours degree in Natural Sciences from Pembroke College, University of Cambridge. During her time as Editor-in-Chief, News-Medical (2012-2017), she kickstarted the content production process and helped to grow the website readership to over 60 million visitors per year. Through interviewing global thought leaders in medicine and life sciences, including Nobel laureates, April developed a passion for neuroscience and now works at the Sainsbury Wellcome Centre for Neural Circuits and Behaviour, located within UCL.

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