Нанотехнологии в медицине: вызовы и возможности для наномедицины будущего
Изучение экономического влияния нанотехнологий в медицине
Нанотехнологии быстро развиваются как область исследований, позволяющая как совершенствовать существующие, так и разрабатывать совершенно новые продукты и процессы в разных секторах. Это, в первую очередь, влияет на научно-исследовательскую и производственную деятельность компаний. В то время как большинство небольших компаний сосредотачиваются только на нанотехнологиях, большие обычно совмещают их с рядом других технологий. Нанотехнологии в области медицины обладают потенциалом для революции в доставке лекарств, генной терапии, диагностике и других сферах исследований, разработок и клинического применения.
Нанотехнология обычно относится к формированию новых объектов с наноразмерами от 1,0 до 100,0 нанометров. Интеграция наноматериалов в медицину привела к разработке диагностических устройств, аналитических инструментов, применению физиотерапии и доставке лекарств. Появление нанотехнологий также прокладывает пути для новых возможностей в имплантированных системах доставки, которые часто лучше перед использованием инъекционных лекарств, поскольку последние часто демонстрируют кинетику первого порядка.
Хотя интерес к медицинским применениям нанотехнологий неуклонно растет, некоторые тенденции, иллюстрирующие проблемы и возможности для будущего наномедицины.
Точная доставка лекарств
Применение нанотехнологий для доставки лекарства обеспечивает потенциал для совершенствования и улучшения лечения с целевой доставкой. Применение нанотехнологий для доставки лекарств улучшает способность доставлять плохо растворяющиеся в воде лекарства; обеспечивает нацеливание на определенный участок для уменьшения накопления лекарства в здоровых тканях; содержит препарат в организме достаточно долго для эффективного лечения; обеспечивает расширение биоактивности препарата путем защиты от биологической среды; позволяет транспортировать лекарства через эпителиальные и эндотелиальные барьеры; и объединяет терапевтические и диагностические модальности в одно средство.
Открытие лекарств
Открытие лекарств стало конкурентоспособным рынком в современной медицинской сфере и постоянно ставит перед учеными-медиками проблемы поиска правильных технологий открытия лекарств. В этом контексте потенциал нанотехнологий заключается в совершенствовании методов диагностики, разработке усовершенствованных лекарственных форм и систем доставки лекарств для терапии заболеваний. В настоящее время почти все фармацевтические компании придерживаются общих технологических процессов для открытия лекарства, включая клонирование и экспрессию человеческих рецепторов и ферментов в форматах, обеспечивающих высокую пропускную способность, автоматизированный скрининг и применение комбинаторной химии. Применение нанотехнологий направлено на упрощение процесса открытия лекарств за счет миниатюризации, автоматизации, скорости и надежности анализа, работая на уровнях гораздо меньших, чем обычные микрочипы.
Дефицит талантов в наномедицине
С развитием и внедрением нанотехнологий в медицину профессионалов, знакомых с концепцией нанотехнологий, очень мало. Обучение клиницистов будет иметь важное значение для эффективного применения нанотехнологий в клинической практике. В то время как нехватка опыта может ограничить быстрое открытие новых нанотехнологий для медицины, это также приведет к задержке получения перспективных технологий официального одобрения и коммерциализации в земных регионах. Кроме того, опыт разработки образовательных и учебных модулей для медицинских работников должен поступать от группы, которая способна понимать и синтезировать информацию по фундаментальным исследованиям и клинической медицине.
Масштабное производство наномедиков
Одним из важнейших факторов, задерживающих клиническую трансляцию нанопрепаратов из наночастиц, является структурная и физико-химическая сложность самого препарата. NNM разработаны для доставки лекарств с помощью различных механизмов – солюбилизации, пассивного таргетинга, активного таргетинга и инициированного высвобождения. В то время как развитие фармацевтического производства сосредоточено на качестве и стоимости, производство NNM сталкивается с потенциальными проблемами, такими как плохой контроль качества; сложности масштабируемости; недостаточная очистка от загрязнений; высокая стоимость материалов и/или изготовления; низкая производительность; недостаточная воспроизводимость от партии к партии, консистенция и устойчивость конечного продукта при хранении; отсутствие инфраструктуры и внутреннего опыта; химическая нестабильность или денатурация инкапсулированного соединения во время производственного процесса; и недостаток венчурных фондов и инвестиций в фармацевтическую промышленность.
