ทองคำช่วยชีวิตฉันได้อย่างไร?

ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ใน Analytical Chemistry ฉบับเดือนกรกฎาคม 2550 นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Purdue ให้รายละเอียดการใช้อนุภาคนาโนทองคำเพื่อตรวจหามะเร็งเต้านม งานของพวกเขาพร้อมกับการศึกษาที่คล้ายกันในมหาวิทยาลัยอื่น ๆ มีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงการตรวจหามะเร็งเต้านมอย่างรุนแรง

ขั้นตอนการทำงานโดยการระบุโปรตีนที่พบในเซลล์มะเร็ง ภายนอก มะเร็งประเภทต่างๆ มีโปรตีนที่แตกต่างกันบนพื้นผิวซึ่งทำหน้าที่เป็นเครื่องหมายเฉพาะ แท่งนาโน อนุภาคนาโนทองคำที่มีรูปร่างเหมือนแท่ง ใช้แอนติบอดีพิเศษเพื่อจับกับโปรตีนมาร์กเกอร์สำหรับมะเร็งเต้านม หรือมะเร็งชนิดอื่น หลังจากที่แท่งนาโนจับกับโปรตีนใน ตัวอย่าง เลือดนักวิทยาศาสตร์ก็ตรวจสอบว่าพวกมันกระจายแสงอย่างไร การผสมผสานระหว่างโปรตีนและนาโนรอดแต่ละชนิดจะกระจายแสงในลักษณะเฉพาะ เพื่อให้สามารถวินิจฉัยได้อย่างแม่นยำ

การใช้อนุภาคนาโนทองคำไม่ใช่เรื่องใหม่ในการศึกษานี้ อนุภาคเล็กๆ เหล่านี้ ซึ่งต้องใช้ 500 อนุภาคจึงจะขยายความกว้างของเส้นผมมนุษย์ เหมาะสมอย่างยิ่งในการตรวจหาสารพิษ เชื้อโรค และมะเร็ง และเป็นเรื่องของการทดลองมากมาย [ที่มา: BBC News ] นักวิทยาศาสตร์ที่ Purdue ใช้แท่งนาโนที่สามารถยึดติดกับเครื่องหมายมะเร็งเต้านมได้สามประเภท โดยมีเครื่องหมาย 2 อันระบุว่ามะเร็งแพร่กระจายไปมากเพียงใด โจเซฟ อิรุดายาราจิ หัวหน้านักวิจัยในการศึกษาวิจัย กล่าวว่า วันหนึ่งแท่งนาโนเหล่านี้อาจเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบที่ละเอียดยิ่งขึ้น โดยมีผลผูกพันกับเครื่องหมายที่ไม่ซ้ำกันมากถึง 15 อัน [ที่มา: Physorg ]

การใช้แท่งนาโนช่วยลดราคาของการวินิจฉัยได้สองในสามเมื่อเทียบกับวิธีการโฟลว์ไซโตเมตรีที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งเครื่องหมายเรืองแสงจะจับกับเซลล์มะเร็ง Flow cytometry ต้องการขนาดตัวอย่างที่ใหญ่กว่าด้วยจำนวนเซลล์มากกว่าที่จำเป็นสำหรับ nanorods หลายพันเท่า ซึ่งหมายความว่า nanorods สามารถช่วยในการระบุการวินิจฉัยก่อนหน้านี้ได้ แท่งนาโนพิสูจน์การบุกรุกน้อยกว่าวิธีการอื่นๆ เนื่องจากใช้ตัวอย่างเลือดและไม่ต้อง ตรวจ ชิ้นเนื้อ การประหยัดค่าใช้จ่ายส่วนหนึ่งมาจากนักวิทยาศาสตร์ที่สามารถใช้กล้องจุลทรรศน์ ธรรมดา และแหล่งกำเนิดแสงเพื่อดูตัวอย่าง ซึ่งแตกต่างจากวิธีการอื่นๆ ที่ใช้กล้องจุลทรรศน์หรือเลเซอร์ ราคา แพง

ในการศึกษาอื่น ดร. Irudayaraj แสดงให้เห็นว่าแท่งนาโนทองคำสามารถใช้ในการตรวจหาเซลล์ต้นกำเนิดมะเร็งได้ การค้นพบนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งเนื่องจากเซลล์ต้นกำเนิดจากมะเร็งทำให้เกิดการเจริญเติบโตที่ไม่สามารถควบคุมได้ซึ่งทำให้เนื้องอกร้ายถึงตายได้

ดร. อิรุดายาราจิกล่าวว่าอนุภาคนาโนทองคำสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการวินิจฉัยโรคมะเร็งในช่วงปี พ.ศ. 2554

นอกจากจะเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบอย่างละเอียดถี่ถ้วนที่สามารถตรวจหามะเร็งได้ตั้งแต่เนิ่นๆ แล้ว อนุภาคนาโนอาจเป็นพื้นฐานของการรักษามะเร็งในอนาคต เลเซอร์ที่ทำปฏิกิริยากับอนุภาคนาโนทองคำสามารถใช้เพื่อทำลายเซลล์มะเร็งได้ หรืออนุภาคนาโนสามารถใช้เป็นระบบส่งยาเป้าหมายได้

ในหน้าถัดไป เราจะตรวจสอบความพยายามเหล่านี้ในการใช้นาโนเทคโนโลยีเพื่อต่อสู้กับโรคมะเร็งและอันตรายบางอย่างที่เกี่ยวข้อง

นาโนเทคโนโลยีเป็นหนึ่งในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนที่เกี่ยวกับการใช้งานทางการแพทย์ เราได้พูดคุยกันถึงวิธีการตรวจหาแบบใหม่บางวิธีที่จะนำมาซึ่งการวินิจฉัยโรคมะเร็ง ที่ถูกกว่า เร็วกว่า และแพร่กระจายน้อยกว่า แต่เมื่อการวินิจฉัยเกิดขึ้น ยังมีโอกาสได้รับการผ่าตัด เคมีบำบัด หรือการฉายรังสีเพื่อทำลายมะเร็ง น่าเสียดายที่การรักษาเหล่านี้อาจมีผลข้างเคียงที่ร้ายแรง เคมีบำบัดสามารถทำให้เกิดโรคต่างๆ ได้ เช่น ผมร่วง ปัญหาทางเดินอาหาร คลื่นไส้ ขาดพลังงาน และแผลในปาก

แต่นักนาโนเทคโนโลยีคิดว่าพวกเขามีคำตอบสำหรับการรักษาเช่นกัน และมันมาในรูปแบบของ การบำบัด ด้วยยาที่ตรงเป้าหมาย หากนักวิทยาศาสตร์สามารถบรรจุอนุภาคนาโนทองคำที่ตรวจหามะเร็งด้วยยาต้านมะเร็ง พวกเขาสามารถโจมตีมะเร็งตรงที่ที่มันอาศัยอยู่ การรักษาดังกล่าวหมายถึงผลข้างเคียงน้อยลงและใช้ยาน้อยลง อนุภาคนาโนยังมีศักยภาพสำหรับยาที่กำหนดเป้าหมายและปล่อยตามเวลา ปริมาณยาที่มีศักยภาพสามารถถูกส่งไปยังพื้นที่เฉพาะ แต่ได้รับการออกแบบมาเพื่อปล่อยยาตามระยะเวลาที่วางแผนไว้เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุดและความปลอดภัยของผู้ป่วย

การรักษาเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อใช้ประโยชน์จากพลังของนาโนเทคโนโลยีและแนวโน้มที่โลภของเซลล์มะเร็ง ซึ่งกินทุกอย่างที่มองเห็น รวมทั้งอนุภาคนาโนที่บรรจุยา การทดลองหนึ่งประเภทนี้ใช้เซลล์แบคทีเรียดัดแปลงที่มีขนาด 20 เปอร์เซ็นต์ของเซลล์ปกติ เซลล์เหล่านี้ได้รับการติดตั้งแอนติบอดี้ซึ่งจับกับเซลล์มะเร็งก่อนที่จะปล่อยยาต้านมะเร็งที่มีอยู่

อีกชิ้นหนึ่งใช้อนุภาคนาโนเป็นเพื่อนกับการรักษาอื่นๆ อนุภาคเหล่านี้ถูกเซลล์มะเร็งดูดเข้าไป จากนั้นเซลล์ก็ถูกทำให้ร้อนด้วยสนามแม่เหล็กเพื่อทำให้อ่อนลง เซลล์มะเร็งที่อ่อนแอลงมีความไวต่อเคมีบำบัดมากขึ้น

อาจฟังดูแปลก แต่สีย้อมในกางเกงยีนส์สีน้ำเงินหรือปากกาลูกลื่น ของคุณ ได้รับการจับคู่กับอนุภาคนาโนทองคำเพื่อต่อสู้กับโรคมะเร็ง สีย้อมนี้เรียกว่าphthalocyanineทำปฏิกิริยากับแสง อนุภาคนาโนจะนำสีย้อมไปยังเซลล์มะเร็งโดยตรง ในขณะที่เซลล์ปกติจะปฏิเสธสีย้อม เมื่ออนุภาคอยู่ภายใน นักวิทยาศาสตร์ "กระตุ้น" พวกมันด้วยแสงเพื่อทำลายมะเร็ง มีวิธีการรักษาที่คล้ายกันเพื่อรักษามะเร็งผิวหนังด้วยสีย้อมที่กระตุ้นด้วยแสง แต่ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานเพื่อใช้อนุภาคนาโนและสีย้อมเพื่อรักษาเนื้องอกที่อยู่ลึกในร่างกาย

ตั้งแต่การผลิต ยา ไปจนถึงการวิจัยทางวิทยาศาสตร์หลายประเภท ปัจจุบันอนุภาคนาโนเป็นเรื่องธรรมดา แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนแสดงความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบด้านสุขภาพเชิงลบ อนุภาคนาโนขนาดเล็กทำให้สามารถแทรกซึมได้เกือบทุกที่ เป็นสิ่งที่ดีสำหรับการรักษามะเร็ง แต่อาจเป็นอันตรายต่อเซลล์และDNA ที่ แข็งแรง นอกจากนี้ยังมีคำถามเกี่ยวกับวิธีการกำจัดอนุภาคนาโนที่ใช้ในการผลิตหรือกระบวนการอื่นๆ จำเป็นต้องมีเทคนิคการกำจัดพิเศษเพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคที่เป็นอันตรายไปสิ้นสุดในน้ำประปาหรือในสภาพแวดล้อมทั่วไป ซึ่งไม่สามารถติดตามได้

อนุภาคนาโนทองคำเป็นทางเลือกที่นิยมสำหรับการวิจัยทางการแพทย์ การทดสอบวินิจฉัย และการรักษามะเร็ง แต่มีอนุภาคนาโนหลายประเภทที่ใช้และอยู่ระหว่างการพัฒนา Bill Hammack ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีแห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ เตือนว่าอนุภาคนาโนนั้น "มีความหวานทางเทคโนโลยี" [ที่มา: Marketplace ] กล่าวอีกนัยหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์หมกมุ่นอยู่กับสิ่งที่พวกเขาสามารถทำได้ พวกเขาไม่ได้ถามว่าควรทำหรือไม่ สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยามีหน่วยงานด้านนาโนเทคโนโลยี แต่ ณ ขณะนี้ รัฐบาลได้ออกแรงกำกับดูแลหรือกฎระเบียบเพียงเล็กน้อย

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอนุภาคนาโน การวิจัยทางการแพทย์ และหัวข้ออื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง โปรดดูที่ลิงก์ในหน้าถัดไป

บทความที่เกี่ยวข้อง

ลิงค์ที่ยอดเยี่ยมเพิ่มเติม

แหล่งที่มา