Nanopartikel seng oksida. Atas perkenan National Institutes of Health.
Jadi, kita adalah 42 tahun dalam Perang Melawan Kanker, dan sementara musuh tetap tangguh, strategi kita beralih ke fase lain lagi. Kami telah melalui proses yang setara dengan pertarungan tangan-ke-tangan - operasi-pemboman karpet-radiasi-dan perang kimia-kemoterapi.
Sekarang pertarungannya adalah tentang sembunyi-sembunyi. Alih-alih berkonsentrasi pada peledakan sel-sel kanker, atau meracuni mereka, Anda lebih cenderung mendengar para ilmuwan kanker berbicara tentang "kuda Troya" atau "strategi penyelubungan" atau "menipu" sistem kekebalan tubuh. Semua adalah cara sel-tingkat yang ditetaskan melalui perawatan medis-nano yang sangat, sangat kecil. Seberapa kecil? Pada tingkat nano, sekitar 5.000 partikel akan selebar rambut manusia.
Kami bukan musuh
Oke, jadi kita berada di luar wilayah pemahaman di sini. Tapi jangan sampai terpaku pada ukuran; mari kita fokus pada penipuan.
Contoh terakhir dari tipu daya mikroskopis ditata minggu lalu sebuah makalah dari para peneliti di University of Pennsylvania. Salah satu aspek yang paling menarik dari pengobatan nano adalah memungkinkan para ilmuwan untuk mengantarkan obat langsung ke tumor daripada membanjiri seluruh tubuh dengan kemoterapi. Sayangnya, sistem kekebalan melihat partikel nano sebagai penjajah dan mencoba membersihkannya sebelum mereka dapat bekerja pada sel tumor.
Kuncinya adalah membuat "sel penjaga" dari sistem kekebalan tubuh berpikir bahwa nanopartikel penghasil obat adalah sel asli, bahwa mereka bukan pengganggu. Para peneliti melakukan ini dengan menempelkan pada setiap partikel nano protein yang ada di setiap membran sel. Dan sederhananya, itu mengirimkan pesan "jangan makan saya" ke sel-sel penjaga tubuh.
Hasilnya, setidaknya pada tikus, adalah bahwa teknik ini secara dramatis meningkatkan tingkat keberhasilan dua jenis nanopartikel yang berbeda - yang memberikan obat pengecil tumor dan satu diisi dengan pewarna yang akan membantu dokter menangkap gambar sel kanker.
Sementara itu, awal tahun ini, para ilmuwan di Methodist Hospital Research Institute di Houston mengumumkan bahwa mereka telah menemukan cara mereka sendiri membiarkan nanopartikel menipu sistem kekebalan tubuh. Mereka mengembangkan prosedur untuk secara fisik menghilangkan membran dari sel darah putih aktif dan menggantungkannya di atas partikel nano. Dan "strategi penyelubungan" itu cukup untuk menjaga protein yang mengaktifkan sistem kekebalan tubuh dari melakukan pekerjaan mereka dan memerintahkannya untuk mengusir penjajah. Para peneliti percaya suatu hari akan mungkin untuk memanen sel darah putih pasien sendiri dan menggunakannya untuk menyelubungi partikel nano, sehingga jauh lebih mungkin bahwa mereka akan mencapai target tanpa diserang.
Seaneh semua ini bisa terdengar, pengobatan nano bukan tanpa risiko. Masih banyak penelitian yang perlu dilakukan tentang dampak jangka panjang nanopartikel di dalam tubuh. Bisakah mereka menumpuk di jaringan tubuh yang sehat? Dan jika mereka melakukannya, apa efeknya? Bisakah partikel-partikel kecil itu sekarang tampak begitu penuh janji, pada akhirnya menjadi beracun?
Masih banyak pertanyaan tentang pengobatan nano, tetapi rasanya lebih seperti sebuah jawaban.
Obrolan ringan
Berikut adalah enam cara lain di mana berpikir kecil adalah memajukan obat:
1) Tapi pertama-tama, lepaskan semua perhiasan: Di University of Minnesota, para ilmuwan sedang bereksperimen dengan partikel nano dan magnet untuk melawan kanker paru-paru. Mereka telah mengembangkan inhalansia aerosol sehingga pasien dapat menarik ke paru-parunya dengan napas dalam-dalam. Dan itu membawa nanopartikel oksida besi ke tumor di dalam paru-paru. Kemudian, dengan melambaikan magnet di luar tubuh, mereka dapat mengaduk partikel sehingga mereka cukup panas untuk membunuh sel-sel kanker di sekitar mereka.
2) Gim shell baru : Sebuah tim insinyur di UCLA telah mengembangkan kapsul kecil - sekitar setengah ukuran bakteri terkecil - yang mampu membawa protein ke sel kanker dan menghambat pertumbuhan tumor. Dan cangkang berskala nano terdegradasi tidak berbahaya dalam sel-sel non-kanker.
3) Emas bodoh: Dan di Northwestern, para peneliti mengatakan mereka telah menemukan cara untuk menggunakan nanopartikel emas untuk melawan limfoma secara efektif. Mereka membodohi sel limfoma dengan berpikir bahwa mereka mengandung high-density lipoprotein (HDL), yang dibutuhkan sel untuk bertahan hidup. Nanopartikel emas mengikat sel-sel kanker dan membuat mereka kelaparan kolesterol.
4) Jauh lebih baik daripada Krazy Glue : Di Jerman, para ilmuwan telah menemukan pasta yang terbuat dari partikel nano yang mereka katakan dapat membuat tulang yang patah memperbaiki diri mereka lebih cepat. Pasta tersebut mengandung dua gen faktor pertumbuhan yang masuk ke dalam sel dan mempercepat penyembuhan tulang.
5) Sayangnya, itu tidak dapat membantu Anda menemukan obat-obatan yang Anda jatuhkan di lantai: Meskipun secara teknis bukan obat nano, pil pintar kecil yang melacak jika orang yang minum obat dengan benar bisa segera ada di pasaran. Disetujui oleh FDA tahun lalu, pil berisi sensor kecil yang berinteraksi dengan cairan lambung dan mengirimkan sinyal ke tambalan pada tubuh seseorang. Diambil dengan obat nyata, pil pintar mentransmisikan informasi tentang obat lain, terutama ketika dicerna, ke smartphone. Tetapi juga mengirimkan data fisiologis, termasuk detak jantung dan tingkat aktivitas.
6) Panas tubuh menjadi buruk: Sepanjang jalur yang sama, petugas pemadam kebakaran di Australia telah mulai mengambil kapsul kecil untuk melindungi mereka dari diatasi oleh panas. Sensor di dalam pil mampu mengambil suhu inti tubuh mereka secara real time dan menyampaikan data itu ke ponsel pintar. Dan itu telah menyebabkan perubahan dalam pola kerja petugas pemadam kebakaran, termasuk lamanya waktu mereka terpapar api.
Bonus video: Masih belum jelas tentang pengobatan nano? Berikut ini adalah pembicaraan TED tentang bagaimana ini digunakan untuk melawan kanker oleh Mark Davis, seorang ahli terkemuka di bidang ini dan seorang insinyur kimia di California Institute of Technology.
Lebih banyak dari Smithsonian.com;
Obat Menjadi Kecil
Perangkat Baru Dapat Mengukur Massa Molekul Tunggal
