Нанотехнології в медицині: потенціал та можливості

Нанотехнології в медицині: виклики та можливості для наномедицини майбутнього

Вивчення економічного впливу нанотехнологій у медицині

Нанотехнології швидко розвиваються як галузь досліджень, що дозволяє як вдосконалювати існуючі, так і розробляти абсолютно нові продукти та процеси в різних секторах. Це в першу чергу впливає на науково-дослідну та виробничу діяльність компаній. У той час як більшість невеликих компаній зосереджуються лише на нанотехнологіях, більші зазвичай поєднують їх із низкою інших технологій. Нанотехнології в галузі медицини мають потенціал для революції в доставці ліків, генній терапії, діагностиці та інших сферах досліджень, розробок і клінічного застосування.

Нанотехнологія зазвичай відноситься до формування нових об’єктів з нанорозмірами від 1,0 до 100,0 нанометрів. Інтеграція наноматеріалів у медицину призвела до розробки діагностичних пристроїв, аналітичних інструментів, застосування фізіотерапії та доставки ліків. Поява нанотехнологій також прокладає шляхи для нових можливостей у імплантованих системах доставки, які часто є кращими перед використанням ін’єкційних ліків, оскільки останні часто демонструють кінетику першого порядку.

Хоча інтерес до медичних застосувань нанотехнологій неухильно зростає, ось деякі тенденції, які ілюструють проблеми та можливості для майбутнього наномедицини.

Точна доставка ліків

Застосування нанотехнологій для доставки ліків забезпечує потенціал для вдосконалення та покращення лікування з цільовою доставкою. Застосування нанотехнологій для доставки ліків покращує здатність доставляти ліки, які погано розчиняються у воді; забезпечує націлювання на певну ділянку для зменшення накопичення ліків у здорових тканинах; утримує препарат в організмі досить довго для ефективного лікування; забезпечує розширення біоактивності препарату шляхом захисту від біологічного середовища; дозволяє транспортувати ліки через епітеліальні та ендотеліальні бар’єри; і об’єднує терапевтичні та діагностичні модальності в один засіб.

Відкриття ліків

Відкриття ліків стало конкурентоспроможним ринком у сучасній медичній сфері та постійно ставить перед вченими-медиками проблеми щодо пошуку правильних технологій відкриття ліків. У цьому контексті потенціал нанотехнологій наразі полягає в удосконаленні методів діагностики, розробці вдосконалених лікарських форм і систем доставки ліків для терапії захворювань. В даний час майже всі фармацевтичні компанії дотримуються загальних технологічних процесів для відкриття ліків, включаючи клонування та експресію людських рецепторів і ферментів у форматах, які забезпечують високу пропускну здатність, автоматизований скринінг і застосування комбінаторної хімії. Застосування нанотехнологій спрямоване на спрощення процесу відкриття ліків за рахунок мініатюризації, автоматизації, швидкості та надійності аналізу, працюючи на рівнях, набагато менших, ніж звичайні мікрочіпи.

Дефіцит талантів у наномедицині

З розвитком і впровадженням нанотехнологій у медицину, професіоналів, знайомих з концепцією нанотехнологій, дуже мало. Навчання клініцистів матиме важливе значення для ефективного застосування нанотехнологій у клінічній практиці. У той час як брак досвіду може обмежити швидке відкриття нових нанотехнологій для медицини, це також призведе до затримки отримання перспективними технологіями офіційного схвалення та комерціалізації в земних регіонах. Крім того, досвід розробки освітніх і навчальних модулів для медичних працівників має надходити від групи, яка має здатність розуміти та синтезувати інформацію з фундаментальних досліджень і клінічної медицини.

Масштабне виробництво наномедиків

Одним із найважливіших факторів, що затримує клінічну трансляцію нанопрепаратів із наночастинок, є структурна та фізико-хімічна складність самого препарату. NNM розроблені для доставки ліків за допомогою різних механізмів – солюбілізації, пасивного націлювання, активного націлювання та ініційованого вивільнення. У той час як розвиток фармацевтичного виробництва зосереджено на якості та вартості, виробництво NNM стикається з потенційними проблемами, такими як поганий контроль якості; складності масштабованості; недостатнє очищення від забруднень; висока вартість матеріалів та/або виготовлення; низька продуктивність; недостатня відтворюваність від партії до партії, консистенція та стабільність кінцевого продукту при зберіганні; відсутність інфраструктури та внутрішнього досвіду; хімічна нестабільність або денатурація інкапсульованої сполуки під час виробничого процесу; і нестача венчурних фондів та інвестицій у фармацевтичну промисловість.