Содержание

1. Введение. 1.1.Нанотехнологии - современные достижения и перспективы их использования в мировой фармацевтике
2. Наноперевозки лекарственных субстанций. В любую точку организма. Быстро, качественно
3. Наносервис: доставка лекарства прямо в клетку  
4. Доставка лекарств с помощью пористых наночастиц
5. «Наноспеции» — новая стратегия в нанотехнологии  для терапии рака
6. Полимеры-самоубийцы меняют облик медицины
7. Доставка лекарственных препаратов с помощью магнитных наночастиц
8. Заключение
9. Список литературы

Скачать реферат здесь

1. Введение

1.1. Нанотехнологии - современные достижения и перспективы их использования в мировой фармацевтике.(3)

В настоящее время все медицинские приборы, материалы и лекарственные средства производятся из веществ, состоящих из миллиарда и более атомов. Качественным скачком, обеспечивающим беспрецедентную точность и эффективность в их создании, является переход от манипуляции с веществом к манипуляции отдельными атомами и молекулами.
Впервые идея о возможности создания объектов путем их молекулярной или даже атомной сборки высказывалась в лекции Р.Ф. Фейнмана «Внизу полным-полно места», прочитанной им в Калифорнийском технологическом институте в 1960 г. А после выхода книги Дрекслера «Машины творения» широкое распространение приобрел термин «нанотехнология».
Нанотехнология — это работа с веществом на уровне отдельных молекул и атомов, манипуляция которыми может привести к созданию достаточно сложных объектов, чья структура может быть описана с точностью до одного атома. Ранее этот термин был предложен Норио Танигучи, понимавшим под этим любые субмикронные технологии.
Само название происходит от слова «нанометр» (одна миллиардная доля метра), что равняется нескольким межатомным расстояниям. Рассматривая отдельные атомы в качестве основных строительных элементов, нанотехнологи разрабатывают способы конструирования из атомов новых материалов для последующего создания объектов с точно заданными характеристиками.
Нанотехнологии — одно из самых многообещающих направлений в современной науке, в том числе в медицине и фармации. Это связано с тем, что современные технологии позволяют работать с веществом в нанометровых масштабах; именно такие размеры характерны для основных биологических структур — клеток — и для молекул. Эти технологии трансформируют устоявшиеся научные дисциплины (например, биохимию) и позволяют создавать новые (например, прикладную генетику).
По определению ведущего ученого в данной области Р. Фрейтаса, наномедицина — это слежение, исправление, конструирование и контроль биологических систем человека на молекулярном уровне с использованием разработанных наноустройств и наноструктур. Наномедицина пока еще только зарождается, но уже существуют нанопроекты, воплощение которых в медицину, в конечном итоге, даст результат. Ближайшие перспективы применения нанотехнологий в медицине и фармации могут рассматриваться во взаимодействии дисциплин по созданию молекул, нанотехнологий твердых веществ, микроэлектроники, микроэлектромеханических (microelectromechanical systems — MEMS) и микрооптикоэлектромеханических систем (microopticalelectromechanical systems — MOEMS).
Нанотехнология может стать гигантским шагом человечества на пути к созданию новых приборов и препаратов для лечения множества заболеваний, а возможные медицинские достижения, которые станут доступными с помощью нанотехнологии, простираются от диагностики до терапии.

Такие технологии позволят применять новую диагностическую технику, более специфическую терапию и местное применение лекарства, которое увеличивает эффективность, медленно увеличивает сопротивляемость к нарушениям и снижает нагрузку токсичными компонентами на организм человека. По мнению ученых, количество целевых зон для лекарственных препаратов, которые будут выявлены в результате исследования генома человека, может составить от 3.000 до 10.000 (по сравнению с 417, эмпирически полученными в настоящее время).

Кроме того, детальное понимание взаимодействия между генами, молекулярным движением и болезнью может дать возможность создания высокоспецифичных, индивидуальных лекарственных препаратов.
Вероятно, что фармацевтическая отрасль будет переходить от парадигмы исследования медикаментов через сочетание различных компонентов в препарате к целевой инженерии молекул с заданными свойствами. В ближайшее время предполагается создание нанолекарств, которые будут доставляться кровопотоком непосредственно к больному органу человека, что увеличит эффективность его использования и снизит побочные эффекты.
По оценке специалистов, основными сферами медицины и фармации, которые затронет нанотехнология, станут доставка лекарственных средств, создание искусственных тканей организма, диагностика и индикация препаратов.
К научным и прикладным разработкам в области нанотехнологий подключены все ведущие университеты мира. За последние годы было создано свыше 1.600 нанотехнологических компаний и научных центров, и число их удваивается каждые 1,5-2 года.
Одним из лидеров в области биотехнологических исследований (в частности, исследований нанотехнологии и их коммерциализации) является компания «Invitrogen» (IVGN). В феврале 2005 г. она приобрела частную компанию «Dynal Biotech», специализирующуюся на биофармацевтических исследованиях (разделение клеток и их очищение, исследование протеинов, нуклеиновой кислоты) и микробиологии. Компания обладает технологией «Dynals Danabead», позволяющей ускорить исследование болезней и открытие новых препаратов.
Всеобщий интерес к развитию нанотехнологий подтверждается принятием в 35 странах мира национальных программ по развитию этого перспективного научно-технического направления, а также большими объемами выделяемых бюджетных средств. По данным отчета «Lux Research» (2004), в мире на развитие нанотехнологий только правительственных средств было выделено в 2003 году — 3,5 млрд. долл., а в 2004 году — уже 4,6 млрд. Из них по 1,6 млрд. долл. (по 35 %) выделено правительствами США и стран Азии, еще 1,3 млрд. долл. — странами ЕС. За последние 5 лет многие страны (в том числе США, Япония, Китай, страны Евросоюза) приняли национальные программы развития нанотехнологий как высшие национальные приоритеты.
В настоящее время в США функционирует Национальное управление по координации исследований в области нанотехнологий — государственная структура, призванная обеспечивать взаимодействие между академической наукой, бизнесом и государственными органами.
В Европе координатором процесса становления и развития нанотехнологий является созданная в 2002 г. некоммерческая организация «Европейская Ассоциация нанобизнеса» (ENA), основная цель которой — содействие развитию сильной и конкурентоспособной европейской промышленности, базирующейся на использовании нанотехнологий. Международная Организация по стандартизации (ISO) в ноябре 2005 года создала «Технический комитет 229 — Нанотехнологии» (ISO/TC 229), который будет разрабатывать международные стандарты нанотехнологий по трем основным группам: терминология и номенклатура, метрология и определение параметров, влияние на здоровье, безопасность и окружающую среду.
Россия также имеет определенный потенциал в сфере нанотехнологий. Есть производственные мощности, теоретические и практические разработки. Согласно мониторингу, сделанному Департаментом государственной научно-технической и инновационной политики Министерства образования и науки РФ в течение года, по научно-техническому уровню Россия относится к числу ведущих стран и находится на передовых стартовых позициях по научным разработкам. По данным Центра исследований проблем развития науки РАН (ЦИПРАН), за последние полтора года в число занимающихся нанотехнологиями научных организаций стране удвоилось. Активными исследованиями в области нанотехнологий занимаются более 60 институтов РАН. В одном из отчетов Института биомедицинской химии РАМН указано, что в 1998-2005 гг. в России опубликовано более 200 научных работ, демонстрирующих эффективность нанотехнологий при лечении целого ряда заболеваний, включая рак, рассеянный склероз, менингит, СПИД, грипп и туберкулез. Получены также убедительные данные о возможности использования наночастиц для производства эффективных вакцин.

2. Наноперевозки лекарственных субстанций. В любую точку организма. Быстро, качественно.

Последние десятилетия нанотехнологии бурно внедряются практически во все сферы жизни. Есть среди них область, где биотехнология пересекается с нанотехнологией. Это наномедицина.
Так же, как и традиционная медицина, она включает в себя диагностику, лечение и профилактику болезни, только все это выполняется молекулярными инструментами. Переход к наноразмерам в медицинском инструментарии имеет вполне логичное объяснение. Основной объект воздействия современной медицины - это клетка, а зачастую - макромолекулы (ДНК, белки, реже полисахариды). Но если размер клеток 7-20 мкм, а диаметр двойной спирали ДНК 2,4 нм, то и инструменты для их починки должны быть того же порядка, что и объект, то есть нанометрового диапазона.
Конечную цель наномедицины можно определить как создание "нанороботов-лекарей", которые путешествуют по организму, проходят через все барьеры и доставляют к клеткам лекарственную субстанцию, а также устройства для манипуляций над клетками и молекулами. Среди них могут быть и "нанороботы-чистильщики". Но это в перспективе. Сегодняшний же уровень развития наномедицины - это доставка лекарственных и диагностических субстанций в наноконтейнерах в нужное место. Такая адресная доставка обеспечивает более эффективное действие лекарства и сохраняет окружающие ткани. Для нее служат нанокапсулы (стелс-липосомы) или векторы для генной терапии (вирусные и невирусные).
У наночастиц-лекарей несколько последовательных задач. Им надо найти в организме клетки-мишени, пройти через все барьеры, доставить к ним субстанцию для лечения или диагностики, затем проникнуть внутрь клетки и выгрузить содержимое. После выполнения своей задачи судьба наночастиц - распасться на части и покинуть организм. Для того, чтобы обеспечить выполнение всех этих этапов действий, им надо обладать некоторыми вполне определенными свойствами. Иметь рецепторы для направленного движения к цели. Обладать способностью проходить через клеточные мембраны. Высвобождать содержимое точно в нужное время и в нужном месте. Быть нетоксичными.