納米技術在醫療保健

在治療方面，納米藥物的最顯著影響有望在藥物輸送和再生醫學中實現。納米顆粒使醫生能夠將藥物靶向到疾病的來源，從而提高了效率，並將副作用降至最低。它們也為控制釋放治療物質提供了新的可能性。納米粒子也被用來刺激身體的先天修復機制。這項研究的重點是人工激活和控制成人幹細胞。

下圖顯示了已經取得的成果以及納米醫學的未來前景：

讓我們來看看在某些領域的納米醫學方法的例子：

癌症納米醫學

納米技術在癌症治療中已經成為現實，提供了廣泛的新工具和可能性，從早期診斷和改進成像到更好、更有效和更有針對性的治療。我們在上面的章節中提到了癌症的診斷和影像學。

在治療方面，納米技術處於靶向藥物傳遞和內在治療的前沿。例如，納米粒子可以被用作腫瘤破壞的熱療劑，注入腫瘤，然後通過磁場，X射線或光被激活以產生熱量並且局部消滅癌細胞。

通過納米材料將現有的化療藥物或基因導入腫瘤細胞，既可以大大減少患者吸收的藥物數量，也可以減少對人體健康組織的副作用。

黃金納米棒攜帶化療藥物並通過紅外光在腫瘤中局部興奮 也已經實現了兩種作用模式的耦合。誘導的熱量既釋放包封的藥物，又幫助破壞癌細胞，導致遞送和內在療法的聯合作用。

智能癌症熱療法將治療學和診斷學的結合，描述了一個基於測試結果的診斷測試與有針對性治療相結合的治療平台，即向個性化醫學邁出的一步。

圖示為pH響應的功能性結果的藥物釋放機制

針對動脈粥樣硬化的納米醫學

儘管目前的治療已經減少了動脈粥樣硬化相關疾病導致的死亡人數，但動脈粥樣硬化仍然是一個危險的健康問題：動脈粥樣硬化性心血管疾病每年導致全球5600萬人死亡。

在最近的一項研究中，靶向生物可降解納米「無人機」提供了一種促進癒合的特殊類型的藥物，成功地重建了小鼠動脈粥樣硬化斑塊，使其更加穩定。預測斑塊環境的重塑將阻止斑塊破裂和血栓形成，從而預防心臟病發作和中風。

在另一項研究中，研究人員開發了一種新的治療方法來治療動脈粥樣硬化，並用一種新的生物醫學納米聚合物來減少心血管系統中的動脈斑塊和炎症，從而預防心力衰竭。

納米醫學抗擊糖尿病

當智能胰島素貼片開始替代糖尿病注射時，痛苦的胰島素注射可能成為糖尿病患者過去的歷史。

其他正在進行的研究項目研究以納米顆粒形式將胰島素輸送到鼻中，或作為噴霧劑輸送到肺中，或者通過胃腸道作為丸劑。在每種情況下，通過使用納米顆粒已經打開了非侵入性和無痛的應用途徑。此外，目前正在對用葡萄糖響應塗層工程化的納米材料進行測試; 這些測試可以作為注射在皮膚下的胰島素庫。

科學家們甚至通過在自然死亡過程中使用模仿細胞的脂質體來研究1型糖尿病疫苗。

納米技術和阿爾茨海默病

我們已經發表了一篇關於《納米技術與阿爾茨海默病作鬥爭》（https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=23726.php的詳細報道，所以在這裡不必重複。

納米眼科醫學工具

通常用局部施用的藥物製劑（例如滴眼液）治療大多數眼病。它們的主要缺點是與眼睛接觸時間短，導致活性物質吸收程度低（小於給藥量的5％）。

藥物的納米載體和微載體可以解決眼組織中藥物遞送的問題，納米藥物遞送系統對於相關應用顯示出很大的希望。

甚至還有一些隱形眼鏡感測器正在開發中，用於糖尿病和青光眼的診斷，有些日子可能包括（例如青光眼）藥物儲存器，在需要的時候可以由智能系統釋放。

組織工程

組織工程是一項艱巨的任務，活細胞必須組織成具有類似於人體實際結構的結構和生理特徵的組織。

組織工程涉及在生物相容的支架上種植細胞 - 這是通過靜電紡絲和自組裝等技術製造的 - 提供粘合劑表面。研究人員雖然面臨一系列的問題，在產生組織，可以通過採用納米技術規避。它為細胞粘附和增殖提供底物，並用於細胞生長，並可用於製造納米結構和納米粒子，以幫助不同類型組織的工程化。

研究人員已經開發出具有生物活性的納米工程水凝膠用於骨組織工程 ; 使用幹細胞設計用於神經組織工程的3D納米纖維支架結構 ; 或展示絲蛋白的精確的，生物相容性的微米和納米級結構的製造。而最近，石墨烯泡沫已被證明是用於生長功能性肌肉組織的支架。

納米技術在艾滋病治療中的作用

我們已經發表了關於納米醫學研究工作的詳細討論，這些研究工作涉及發展艾滋病毒治療，即診斷和對抗導致艾滋病（獲得性免疫缺陷綜合症）的人類免疫缺陷病毒（艾滋病毒）。納米技術為結合和改善抗逆轉錄病毒藥物的不同藥理學特徵提供了一個獨特的機會，更方便的藥物管理和更好的患者對艾滋病治療的堅持。

納米技術解決超級細菌和耐藥性的解決方案

自從大約70年前推出以來，抗生素大大降低了傳染病的死亡率。然而，由於過度使用和濫用，許多微生物已經形成抗菌素耐藥性（AMR）。結核病（TB）的抗生素耐葯菌株正在出現，而且在醫院中，耐葯菌（MRSA）感染是一個日益嚴重的問題。今天，我們正面臨全球性的抗生素危機，這種危機是由於微生物之間迅速發生抗藥性而引起的，而這些微生物是導致常見感染的威脅，並將其變成不可治癒的疾病 每一種抗生素都有可能變得無用。

超級細菌的出現迫切需要尋找新的方法來對抗微生物的抗藥性。為此，納米技術在藥物和微生物學中的應用對防止抗生素耐藥性的災難性後果正變得越來越重要。

基於納米技術的方法來處理超級細菌，有利於改進各種預防措施，如塗層和過濾。同樣，使用高效的納米感測器或探針進行診斷可以加速疾病早期的治療過程。現有抗生素的納米藥物載體增強其生物利用度，使其更具針對性。納米顆粒與抗生素的組合使得它們對微生物更致命。

納米材料的抗菌解決方案的可能機制。（圖片：CKMNT）

更進一步，努力用迅速適應的納米治療藥物替代抗生素。他們認為納米材料，基因組測序，核苷酸合成和生物信息學方面的最新進展可以聚合在納米治療中，具有定製的序列，特異性和功能，可以克服以小分子為基礎的方法早期的挑戰。

納米手術

納米手術工具具有研究、操縱和修復個體細胞而不損傷細胞的前景。例如，納米手術可以去除或取代染色體內受損基因的某些部分; 切斷軸突來研究神經細胞的生長; 或破壞單個細胞而不影響相鄰細胞。

已經開發了納米手術方法來靶向細胞的內部細胞器，細胞膜和細胞內的結構蛋白絲（稱為「細胞骨架」）。在存在的納米操作技術中，原子力顯微鏡（AFM）能夠以非常高的精度對非常小的結構進行成像和工作。

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