Questi paesi sono i leader nella lotta contro il cancro
Immaginate un materiale talmente piccolo da misurare un miliardesimo di metro. Immaginate ora che questo stesso materiale venga introdotto nel corpo umano. Benvenuti nell'affascinante mondo della nanomedicina.
Gli straordinari progressi compiuti nell'applicazione medica delle nanotecnologie hanno portato alla creazione della nanomedicina, utilizzata come applicazione chiave nella diagnosi delle malattie, nella somministrazione di farmaci e nel trattamento. In particolare, la nanomedicina ha acquisito un ruolo cruciale nel trattamento del cancro.
Di fatto, la nanomedicina è stata accolta come una delle scienze più importanti del XXI secolo. Ma quali sono i fondamenti del suo utilizzo e come viene somministrata?
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La nanotecnologia è la branca della tecnologia che si occupa di dimensioni e tolleranze inferiori a 100 nanometri. In altre parole, meno di 100 miliardesimi di metro (100 milionesimi di millimetro).
Per mettere in prospettiva questa scala inimmaginabile, un filamento di DNA umano ha un diametro di 2,5 nanometri. Un foglio di carta ha uno spessore di circa 100.000 nanometri.
Mentre il concetto di nanotecnologia è stato introdotto nel 1959, la nanomedicina è stata sviluppata come scienza moderna emergente solo all'inizio degli anni Novanta.
Oggi scienza chiave del XXI secolo, l'obiettivo principale di questa variante della nanotecnologia è ottenere cure per le malattie dall'interno del corpo e a livello cellulare o molecolare.
La nanomedicina offre applicazioni chiave nella diagnosi delle malattie, nella somministrazione di farmaci e nel trattamento.
Il settore si estende anche ad altre aree, tra cui lo sviluppo di vaccini, la diagnosi antibatterica e gli strumenti di imaging, i dispositivi indossabili, gli impianti e le piattaforme di screening high-throughput.
Le tendenze di sviluppo delle nanomedicine destinate ad applicazioni terapeutiche o diagnostiche sono in rapida evoluzione. Quindi, in campo medico, dove viene tipicamente applicata la nanomedicina?
In oncologia, i nanomateriali sono stati ampiamente utilizzati per migliorare la radioterapia grazie alle loro proprietà fisiche e chimiche uniche.
In sintesi, la nanomedicina offre una potente strategia per indurre la distruzione delle cellule tumorali, comprese quelle resistenti alle terapie tradizionali, mirando direttamente alle vie cellulari e molecolari che controllano la morte cellulare.
Allo stesso modo, la nanomedicina sta rivoluzionando l'immunoterapia del cancro superando le barriere biologiche attraverso la somministrazione mirata di antigeni. Un antigene è una tossina o un'altra sostanza estranea che induce una risposta immunitaria nell'organismo, in particolare la produzione di anticorpi.
La nanotecnologia è stata applicata alle terapie a base di acidi nucleici, trattamenti che agiscono all'interno delle cellule per influenzare l'espressione genica - l'impronta genetica della malattia - per modificare in ultima analisi l'espressione delle proteine e potenzialmente alterare il decorso della malattia.
Le nanomedicine sono utilizzate per la gestione del dolore post-operatorio. I vettori di farmaci a base di nanoparticelle applicati in piccole dosi analgesiche mostrano una migliore efficacia e forniscono un sollievo a lungo termine dei sintomi del dolore.
La terapia fototermica è un metodo per uccidere le cellule tumorali utilizzando radiazioni elettromagnetiche. È una tecnica terapeutica promettente che utilizza materiali fototermici, come coloranti organici o nanoparticelle, per convertire l'energia luminosa in calore. Questo calore può distruggere selettivamente le cellule tumorali.
La terapeutica combina l'imaging con radionuclidi e la radioterapia per individuare le cellule tumorali in qualsiasi punto del corpo e somministrare radiazioni mirate per uccidere tali cellule. Per facilitare il processo di individuazione e somministrazione, le nanoparticelle terapeutiche sono caricate con agenti terapeutici, ad esempio farmaci antitumorali.
L'utilizzo di nanoparticelle in ambito clinico per la diagnosi e il trattamento del cancro e di altre malattie comprende l'uso di nanorobot.
I nanorobot, uno strumento rivoluzionario nella lotta contro le malattie, sono macchine minuscole che svolgono una funzione molto specifica e sono larghe appena 50-100 nanometri.
Molti nanobot sono realizzati con una combinazione di materiali organici e non organici. Il silicone poroso e l'ossigeno sono due materiali comunemente utilizzati, grazie alle loro proprietà.
I nanorobot rispondono alla luce ultravioletta, ai campi elettrici e, più recentemente, alle lunghezze d'onda del vicino infrarosso, che consentono ai chirurghi di controllarli.
Inoltre, queste minuscole meraviglie tecnologiche possono essere indirizzate attraverso il flusso sanguigno utilizzando i batteri attaccati alle loro superfici.
I nanorobot sono flessibili e resistenti. Le loro superfici possono trasportare vari componenti che hanno funzioni specifiche per la somministrazione di farmaci.
Nella lotta contro il cancro, i nanorobot sono strutturati in modo da contenere un'arma nascosta: i cosiddetti recettori di morte. Questi si attivano solo in un ambiente circostante un tumore solido, evitando così di danneggiare le cellule sane.
La nanomedicina sta migliorando le analisi del sangue, dando il via allo sviluppo di nanodispositivi e biosensori altamente sensibili e specifici per la diagnosi precoce e accurata delle malattie. Ciò si ottiene analizzando i biomarcatori nei campioni di sangue.
Durante la pandemia, le nanoparticelle lipidiche sono state utilizzate come veicoli di rilascio del farmaco per i vaccini COVID-19 mRNA sviluppati da Pfizer-BioNtech e Moderna.
Le nanostrutture sono utilizzate in vari campi, tra cui la nanomedicina. Esempi di applicazione sono i nanotubi di carbonio, che possono essere utilizzati come impalcatura per la crescita di cellule ossee.
Gli scienziati stanno anche sviluppando nanostrutture che un giorno potrebbero consentire ai chirurghi di prelevare organi umani senza bisogno di trapianti.
In un primo momento, questo processo richiederebbe la creazione di uno stampo biodegradabile per sostenere lo sviluppo di un organo, ad esempio un rene. Una volta che il sistema vascolare è stato adeguatamente sviluppato, lo stampo scompare.
Nel prossimo futuro le nanotecnologie, e per estensione la nanomedicina, potrebbero consentire a tutti noi di ricevere trattamenti terapeutici personalizzati.
Infatti, la comparsa di numerose nanomedicine ha dimostrato il loro potenziale sia nella diagnosi che nel trattamento delle malattie, al punto che probabilmente prenderanno il posto degli approcci diagnostici e terapeutici convenzionali.
Nel frattempo, gli scienziati e gli operatori sanitari continuano la ricerca e lo sviluppo di questa entusiasmante e innovativa applicazione medica delle nanotecnologie.
Fonti (ScienceDirect) (Forbes) (AZoNano) (National Institutes of Health) (Nature) (Karolinska Institutet) (National Nanotechnology Initiative)
Vedi anche: Personaggi famosi morti a causa del coronavirus
Come la nanotecnologia sta rivoluzionando il settore medico
La nanomedicina e le sue varie applicazioni
SALUTE Scienza
Immaginate un materiale talmente piccolo da misurare un miliardesimo di metro. Immaginate ora che questo stesso materiale venga introdotto nel corpo umano. Benvenuti nell'affascinante mondo della nanomedicina.
Gli straordinari progressi compiuti nell'applicazione medica delle nanotecnologie hanno portato alla creazione della nanomedicina, utilizzata come applicazione chiave nella diagnosi delle malattie, nella somministrazione di farmaci e nel trattamento. In particolare, la nanomedicina ha acquisito un ruolo cruciale nel trattamento del cancro.
Di fatto, la nanomedicina è stata accolta come una delle scienze più importanti del XXI secolo. Ma quali sono i fondamenti del suo utilizzo e come viene somministrata?
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