Medicin kan komme i mange former, for eksempel injektioner, sprays, plastre, piller eller tabletter. Mange lægemidler, som blandt andet peptider, proteiner, antistoffer og gen-baserede stoffer, er svære at levere oralt, gennem næsen eller gennem andre inhalerings-veje.
Dette skyldes, at de kan være modtagelige over for enzymatisk nedbrydning, eller at de ikke kan absorberes effektivt i blodkredsløbet, på grund af molekylestørrelse eller elektrisk ladning. Derfor må mange protein- og peptidlægemidler injiceres. Der forskes ihærdigt i at udvikle lægemidler, hvor medikamentet leveres målrettet, så stoffet kun er aktivt i det syge område, som for eksempel i kræftvæv. For at opnå en effektiv målrettet levering, skal det konstruerede leveringssystem undgå kroppens forsvarsmekanismer, overleve mavens sure miljø og finde vej til det planlagte indsatsområde.
Doxil
For at opnå en dybere forståelse for, hvordan nanoteknologien har stor indvirkning på den medicinske forskning, tager vi udgangspunkt i et eksempel fra den virkelige verden.
Doxil er et medicinsk produkt, der bruges til behandling af ovariecancer el. kræft i æggestokkene. Det aktive stof, kaldet doxorubicin, indkapsles i specifikke nanopartikler kaldet liposomer. Disse hjælper med at forlænge lægemidlets levetid, så det kan nå ud til kræftcellerne.
Liposomer er selvsamlende, sfæriske, lukkede strukturer, som er sammensat af dobbelte lipidmembraner, der omgiver et vandigt miljø, hvilket ses på nedenstående illustration. Liposomerne hjælper ligeledes med at øge funktionaliteten og med at reducere den skade, som stoffet ellers kan have på hjertemuskulaturen.
Figuren viser et eksempel på, hvordan et liposom kan anvendes til drug delivery
(kilde: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Liposome)
Doxil er blot ét eksempel på, hvordan nanoteknologi allerede i dag anvendes i medicinalindustrien.
C-dots - spotlight på kræftcellerne
Et andet eksempel på nanopartiklers anvendelse er C-dots (Cornell dots). Partiklerne bliver behandlet med et organisk farvestof, som vil lyse op med fluorescens. Målet er at anvende partiklerne som et diagnostisk værktøj, der vil kunne hjælpe kirurger til at finde ud af, hvor tumorceller befinder sig. Det har desuden vist sig, at partiklerne også kan dræbe cancercellerne uden at der er blevet vedhæftet et giftigt stof på disse C-dots.
C-dots har nemlig evnen til at absorbere jern fra det omkringliggende miljø og videregive det til cancercellerne. Denne proces forårsager ferroptosis, som er en form for celledød, der involverer ødelæggelse af plasmamembranen.
Forskningen inden for nanomedicin skrider hastigt fremad, og anvendelsesmulighederne er mange. Vi har nu set på et par af de produkter, der enten er under udvikling, eller som allerede findes på markedet. Men hvordan ser fremtiden egentlig ud for nanomedicin?
Nanomedicin i fremtiden
Det er som altid svært at forudsige fremtiden, og dette gør sig også gældende for nanomedicin. Med alle de usikkerheder og uforudsigelige faktorer som følger med, så er det sandsynligt, at nanomedicin har potentialet til at ændre anvendelsen af medicin. Nanostrukturer og nanopartikler giver mulighed for at øge effektiviteten af lægemiddel-levering og giver dermed læger mindre risikable metoder til at helbrede f.eks. kræft og andre hjerte-karsygdomme.