Son yıllarda nanoteknolojideki gelişmeler, sağlık hizmetlerinde çok önemli  değişikliklerin oluşmasına neden olmuş, sağlıkta nanoteknoloji uygulamalarında çok sayıda çalışma  başlatmıştır.

Nanoteknolojı nedir?

Nanoteknoloji, nanometre ölçekli nesnelerin temel fiziği, kimyası düzeyindeki  mühendislik çalışmasıdır. 1 ile 100 nanometre arasındaki atomik ve moleküler düzeyde teknolojilerdir. Bu ölçekteki  nanoyapılı malzemeler boyut, yapı ısı veya elektriği iletme, kimyasal aktiflikleri, renkleri gibi bir çok fiziksel, kimyasal ve biyolojik  özellikleri çok büyük değişiklikler gösterebilmektedir. Nanoteknoloji, bu  ölçekteki  maddelerin  görüntülenmesini, ölçülmesini, modellenmesini ve işlenmesi üzerinde çalışır.

Sağlıkta Nanoteknoloji

Nanoteknolojiler,  gen terapisi, teşhis, görüntüleme, ilaç  taşıma, doku mühendisliği, implantlar ve farmasötik terapötikler  dahil olmak üzere sağlıkta bir çok alanda çalışmalar sürmektedir. Yapılan çalışmalarda  sağlıkta nanoteknolojinin,  kanser, kas-iskelet sisteminde nörodejeneratif  hastalıklar, bakteriyel,  viral enfeksiyonlar ve diyabet  gibi bir çok hastalıkların   tedavisinde   başarılı  olacağını göstermektedir.

Sağlıkta Nanoteknoloji Kullanım alanları

İlaç Taşıma

Sağlıkta nanoteknolojinin  en önemli kullanım alanlarından biri  ilaç taşıyıcı özelliğidir.  İlaç moleküllerini  hücre düzeyinde hedeflenen   noktaya  ulaştırabilme   özelliğe sahiptir. Bu özelliği ile  ilacı hedeflediği tümörlere ulaştırır. Bu nedenle akıllı ilaç olarak adlandırılır. Böylelikle tedavide  vücudun sağlıklı hücrelerine zarar vermeden kanser hücrelerini yok edebilir. Hedeflenen hücreye ilacı ulaştırması sayesinde  doz artırımı yapmadan    daha etkili tedavi imkanı sağlar. Şu andaki tedavi sonucunda oluşan yan etkilerden daha az etkilenmemiz beklenmektedir.

 Tanısal görüntüleme

Bilim adamları, tıbbi görüntüleme teknolojilerini geliştirmek için kullandıkları  nanoparçacıklar   ile dolaşımdaki kanser hücrelerinin tespit edebiliyorlar. Nanoteknolojinin tanısal görüntülemede  kullanımının  önemi , hücresel düzeydeki değişiklikleri  tespit edebilen biyolojik belirteçlerin kullanılmasından gelmektedir.

Bu yüksek hassasiyetli moleküler görüntüleme ajanlarından bazıları kontrast maddelerin görüntülenmesi için geliştirilmektedir. Bu ajanların  kullanımıyla geliştirilen görüntüleme teknikleri, hastalıklı bölgeyi doku düzeyinde göstererek, hastalığın ilerlemesine bağlı  doku yüzeyindeki değişiklikleri gözleyerek tedavide önemli bir adım olacaktır. Kontrollü ilaç salım araştırmalarında potansiyel toksik reaksiyonları tespit etmek, vücuttaki ilaç dağılımını değerlendirmek ve bir tedavinin ilerlemesini yakından izlemek görüntüleme için hayatidir.

Nanobotlar

Nanobotlar, esasen minyatür cerrahlar olarak hizmet eden mikro ölçekli robotlardır. Hücre içi yapıları onarmak ve değiştirmek için vücuda yerleştirilebilirler.Geliştirme aşamasında olan  nanobotlar, genetikteki bir eksikliği düzeltmek için kendilerini kopyalayabilirler ve hatta DNA moleküllerini değiştirerek hastalıkları ortadan kaldırabilirler. Test aşamasındaki bir çalışmada,  retinaya yerleştirilen mikroskobik bir iğne ile göz ameliyatı yapılması hedefleniyor.  Nanobotlar ayrıca damar tıkanıklıklarını delmek suretiyle temizlemek için de kullanılabileceği düşünülüyor

Toronto Üniversitesi’ndeki bilim adamları, şüpheli malign kitlelerin hızlı biyopsilerini yapmak için katlanmamış küplere benzeyen nanobotlar geliştiriyorlar . Bu küpler, hedef dokuya ulaştıklarında katlanarak bir örnek alırlar. Bu biyopsilerin  cerrahlardan  daha hızlı ve daha doğru olduğu belirtiliyor.

Nanolifler

Nanolifler yara örtülerinde ve cerrahi tekstillerde, ayrıca implantlarda, doku mühendisliğinde ve yapay organ bileşenlerinde kullanılmaktadır.

Bilim adamları, sahada bırakıldığında yara iyileştiğinde doku tarafından emilecek olan ‘akıllı bandajlar’ geliştirmek için çalışıyorlar. Bu akıllı bandajlara gömülü nanolifler, pıhtılaşma ajanları, antibiyotikler ve hatta enfeksiyon belirtilerini tespit etmek için sensörler içerebilir.

Hindistan’daki Bilim ve Teknolojide İleri Araştırma Enstitüsü , yaraya uygun bir pH’da ilaç verebilen pH’a duyarlı bir akıllı bandaj geliştirdi

İstenilen terapötik etkileri elde etmek için hedefin konumuna göre ve belirli bir zamanda spesifik ilaç salımı için nanoliflere dayalı ilaç taşıma sistemleri kullanılmaktadır.

Nanoteknoloji tabanlı giyilebilir cihazlar

Sağlıkta bez tabanlı nanoteknoloji, uzaktan hasta izleme alanında da kullanım alanı bulmaktadır . Bu tür giyilebilir cihazlar, kalp atışı, ter bileşenleri ve kan basıncı gibi tıbbi verileri kaydeden kumaşa gömülü nanosensörlere sahiptir. Vücudun karşılaştığı herhangi bir olumsuz değişiklik konusunda kullanıcıyı ve tıp uzmanlarını uyararak hayat kurtarmaya yardımcı olur.

Bu giysi, fonokardiyografi, atım hacmi ve kalp debisini yakalamak ve kaydetmek için kumaş tabanlı nanosensörlerini kullanır. Ayrıca, kalp atış hızı değişkenliğini, solunum hızını, torasik empedansı, aktiviteyi ve duruşu takip eden çok kanallı EKG değerlendirme teknolojisi içerir.

Genetik

Nanoteknoloji  DNA dizileme hızını artırmak doku rejenerasyonu veya yara tedavisi için yapı iskelesi sağlamak için kullanılmaktadır.

Belirli hastalık hücrelerini hedeflemek için DNA’ya dayalı nanobotlar da oluşturuluyor. Harvard Tıp Okulu’ndaki araştırmacılar, moleküler bir yükü taşımak için DNA’dan bir ” origami nanorobot ” yaptılar . Ekipleri, robotun belirli hastalık hücrelerinin ölümünü tetikleyen molekülleri nasıl ilettiğini başarıyla gösterdi.

 

Bu yazımızda  sağlıkta nanoteknolojiye  alanında  yapılan  çalışmaların bir kısmını yazabildik. Nanoparcaçıklar, ilaç konsantrasyonunun artırılması, biyosensörler, lazer bazlı tedavide, optik biyosensörler,  gibi daha bir çok biyomedikal uygulamalarda  kullanımı genişleyerek  devam etmektedir. Ancak yüksek maliyetli olmaları nedeniyle Nanoteknoloji tabanlı cihazların  seri üretimi   yapılamamaktadır.  Bununla birlikte, nanoteknolojinin hastalıkların teşhis, tedavi ve önlenmesinde önemli ilerlemeler sağlayabileceğine dair kuvvetli bir inanc var. Nanoteknolojinin sağlık sektöründeki gelecekteki uygulamaları ve sağlıkta nasıl değişimler yapacağı merakla bekleniyor.

Kaynaklar
https://www.spandidos-publications.com/10.3892/br.2021.1418#
https://www.researchgate.net/publication/348128439_Nanomedicine_in_Human_Health_Therapeutics_and_Drug_Delivery_Nanobiotechnology_and_Nanobiomedicine
https://www.medicalnewstoday.com/articles/241875#1