纳米技术已成为药物输送系统的变革力量,在最大限度地减少副作用的同时,以前所未有的精度瞄准患病细胞。本文探讨了基于纳米技术的方法对药物输送的革命性影响,特别是在针对各种疾病(包括癌症、心血管疾病和传染病)的靶向治疗方面。纳米技术使药物输送系统的设计成为可能,从而开发出可以将治疗剂直接输送到特定细胞或组织的纳米级载体。这些纳米载体(如脂质体、树枝状聚合物和聚合物纳米颗粒)可以设计成封装药物并以受控方式释放药物,确保治疗剂高效地到达其预期目标。这种靶向方法显著降低了传统药物输送方法中经常出现的脱靶效应,从而改善了患者的治疗效果并降低了毒性。纳米技术在药物输送方面的一个关键优势是它能够克服传统上限制治疗效果的生物屏障。例如,纳米粒子可以设计成穿过血脑屏障,为治疗神经系统疾病开辟新途径。同样,靶向纳米粒子可以通过增强渗透性和保留 (EPR) 效应在肿瘤组织中积累,从而实现更有效的癌症治疗,同时降低全身毒性。纳米技术还促进了诊断和治疗功能(称为治疗诊断)在单一平台内的结合。这种双重功能可以实时监测药物输送和治疗反应,从而实现个性化治疗计划,并可根据患者的具体需求进行调整。这种诊断和治疗的结合代表着精准医疗追求的重大飞跃。尽管基于纳米技术的药物输送系统具有广阔的潜力,但挑战仍然存在,包括与可扩展性、生物相容性和监管部门批准相关的问题。科学家、临床医生和行业利益相关者之间的持续研究和合作对于应对这些挑战并充分实现纳米技术在靶向治疗中的优势至关重要。总之,基于纳米技术的方法正在彻底改变药物输送系统,为靶向治疗提供了新的可能性,可以显著改善治疗效果和患者的生活质量。在这一领域持续创新与合作对于将这些先进疗法从实验室带入临床实践至关重要。
将纳米技术与聚合物整合的最令人兴奋的前景之一是机械性能的增强。纳米燃料(例如碳纳米管,石墨烯和纳米电池)可以显着提高聚合物基质的强度,韧性和弹性。例如,将碳纳米管掺入聚合物复合材料中可以创建具有与金属相当但重量的一小部分的抗拉力强度的材料。这些高级材料有望彻底改变从航空航天到汽车工程的行业。纳米技术还可以使聚合物具有优质和电导率的聚合物的发展。传统聚合物通常是绝缘剂,但是通过掺入石墨烯或金属纳米颗粒等纳米材料,研究人员可以创建更有效地进行热和电力的聚合物。此功能对于在电子设备中的应用至关重要,在该电子设备中,聚合物基材料可用于柔性电子设备,传感器和能源存储系统[3]。
将洋葱用作自然药用化合物的天然来源在全球范围内正在上升。但是,其治疗效果受到多种因素的限制,包括溶解度差,生物利用度低等。因此,制定克服这些局限性并增强其治疗潜力的策略是合理的。因此,本研究使用纳米技术方法研究了绿色合成的潜力,以增强洋葱提取物的生物学特性。使用了三种不同的洋葱品种。使用乙酸乙酯和乙醇溶剂混合物(1:1 V/v)切片,风干并分别提取。每种提取物分为两个:普通洋葱提取物和合成的银纳米颗粒(AG-NP)洋葱提取物。这是通过将提取物与硝酸银溶液混合并在60 O C. dpPH(1,1 difenyl-2-苯基 - 氢唑)和过氧化氢清除,总抗氧化剂,红细胞膜稳定剂,蛋白质稳定,蛋白质的抑制作用和热诱导的血液诱导的血液中获得的5小时。这项研究的结果显示,与普通洋葱提取物在≤75.61%时所发挥的值相比,洋葱提取物的合成银纳米颗粒提高了DPPH清除能力。合成的AG-NP的总抗氧化能力范围为0.46±0.6至0.85±0.06 mg AAE/g Dry提取物,而普通洋葱提取物的范围为0.76±0.3至0.96±0.09 mg aae/g aae/g aae/g Dry提取物。合成的Ag-NP抑制蛋白质变性,在61.80±0.09–73.34±0.16%,而普通洋葱提取物则为42.25±0.20–55.08±0.12%。研究表明,使用纳米技术方法的绿色合成可以增强洋葱提取物的抗氧化和抗炎症潜力,从而提高治疗功效。
纳米技术 (NT) 与人工智能 (AI) 的融合有望为医学、能源和材料科学等行业带来巨大利益。本研究考察了人工智能驱动的纳米技术发展,强调了人工智能通过加速发现、设计和增长来彻底改变纳米材料和纳米系统创造的潜力。一些潜在的应用包括增强药物输送、用于生物监测的人工智能优化纳米传感器以及用于能源使用的材料特性预测。然而,当前的人工智能系统面临局限性,例如需要强大的数据集和方法来将理论模型与实际验证联系起来。道德考虑包括算法偏差、数据隐私和社会影响。该研究强调了负责任和道德发展、透明的法规和利益相关者沟通的重要性,以确保公平和有益的人工智能驱动的纳米技术融合。要实现这种融合的潜力,需要解决技术挑战和道德问题,同时促进学术跨学科合作和公众参与。这种方法旨在最大限度地发挥 AI-NT 协同作用在各个领域的积极影响。
自古以来,在迅速发展的纳米技术领域中,人们就使用了多种纳米粒子。这些特征包括大小、形状、化学和物理特性。由于碳基纳米粒子尺寸小、表面积大,包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯和碳基量子点等,它们在包括生物医学应用在内的各个领域都引起了广泛关注。脂质双层形成称为脂质体的球形囊泡。磁共振成像 (MRI) 造影剂是氧化铁纳米粒子。这些材料具有卓越的机械、电、视觉和化学特性,非常适合药物和基因递送、生物成像和骨修复。然而,由于石棉的长宽比,人们开始担心潜在的石棉相关疾病。另一方面,陶瓷纳米粒子是日常生活中的常见材料,在骨修复、多尺度杂交和航空航天结构中发挥着至关重要的作用。这些纳米粒子可以通过模仿骨组织的纳米组成和纳米尺度特性来增强骨整合和骨骼发育,并增强骨传导和骨诱导能力。然而,陶瓷纳米粒子有可能产生氧化应激,这会导致网状内皮系统的刺激、心脏、肝脏和肺的细胞毒性以及附着细胞的毒性。此外,氧化应激、细胞损伤和基因毒性可能是由陶瓷纳米粒子产生的自由基引起的。金属纳米粒子表现出与分子系统相似的线性光学特性,但来自不同的物理过程。半导体纳米晶体 (NC) 由各种化合物制成,例如硅和锗。一妻多夫纳米粒子是大小约为 10 至 10000 纳米 (nm) 的粒子,可包含活性物质。它们可用于疫苗输送、基因治疗和用于治疗应用的聚合物纳米粒子(纳米药物)。
克尔斯滕大鼠肉瘤病毒 (KRAS) 癌蛋白是癌症中最常见的突变之一,几十年来一直被认为无法用药。这项研究的假设是,在细胞内水平递送抗 KRAS 单克隆抗体 (mAb) 可以有效靶向 KRAS 癌蛋白。为了实现这一目标,我们设计并开发了基于 tLyP1 靶向棕榈酰透明质酸 (HAC16) 的纳米组装体 (HANA),该组装体经过改造,可与贝伐单抗结合作为模型 mAb。选定具有适当物理化学性质(低于 150 nm,中性表面电荷)和高药物负载能力(> 10%,w/w)的候选物经过改造,可包覆抗 KRAS G12V mAb。所得的载有抗 KRAS G12V 的 HANA 呈现出由 HAC16 聚合物和磷脂酰胆碱 (PC) 组成的双层,包裹着亲水核心,低温透射电子显微镜 (cryo-TEM) 和 X 射线光电子能谱 (XPS) 证实了这一点。选定的原型被发现能有效与靶标 KRAS G12V 结合,并抑制 KRAS G12V 突变肺癌细胞系中的增殖和集落形成。在体内,选定的配方在携带胰腺肿瘤的小鼠模型中表现出肿瘤生长减缓。简而言之,这项研究提供了使用纳米技术开发抗 KRAS 精准治疗的潜力的证据,并为推进针对细胞内靶标的 mAb 细胞内递送提供了合理的框架。