Nanopathology: Nanoparticle 人間ボディ相互作用を記述する新しいワード

先生によって Antonietta M. Gatti

Antonietta M. Gatti、1ステファノ Montanari 先生2
1Laboratorio の dei BiomaterialiUniversità のディディミアムモデナ e Reggio エミリア、イタリア
2Nanodiagnostics srl、モデナ、イタリア
対応する著者: gatti@nanodiagnostics.it

ナノテクノロジーは指数関数的にあらゆる情報処理機能をもった予想を越えて育つ手がつけられない訓練、です。 、 nanoscale で問題の新しい特性に基づいて想像できない発見は、知識のボーダーで新しい方向ではたらいている科学者の熱意によって運転されて急速に現われています。

ナノテクノロジーが幼年時代にまだある間、毎日項目の増加する番号は、衣服からの薬剤からの食糧への洗濯機への、市場で現われますあります。 消費者がそれらにますますさらされているのに、適用される新技術のパブリックにすぐに利用できる一般的な知識がありません。 世界的な心配は nanoparticles の毒性についての専門家間で起こっています。 小さい細胞レベルで今のところ未知の毒作用の重要な役割を担うために蛋白質、酵素、 DNA、等の疑われるサイズ。

ナノテクノロジー、特に nanomaterials は、製造業者によって頻繁に使用されます製品の特性そしてパフォーマンスを改善するために。 ただし、少しだけ情報は結果に関して入って来られるそれらの nanomaterials か nanoparticles が生物的有機体と連絡するとき知られています。 またこれらが環境と人間および動物生命にナノテクノロジー高められた製品持つことができ、私達が循環期間の端に nanoparticles の運命についての事実上何も知っていないこと、少しだけ長期影響について確認されます。

新しいワードは 2002 年に発明されました: 「(イギリスケンブリッジ大学と共有される先生が Antonietta Gatti 調整する FP5 EC 委員会のプロジェクトのタイトルように) Nanopathology」は、その名前使用され、マインツ (ドイツ) および FEI の会社 (ネザーランドは) 「病理学」の誘導のマイクロそして nanoparticle の影響を確認することを目指しました。 始めに有機体がマイクロおよび nano 粒子の存在に」どのようにの反応するかワードに簡単な意味が 「学習の枝ことの取り引きありました。

ここで 10 年の調査、ワード取った後、他の面は患者および彼らの徴候におよび含意はおよびおそらく、次の未来以内に、 Nanopathology 新しいアプローチを意味します: 一種のカスタマイズされた薬。

Nanopathology の研究活動は簡単な公理から開始しました:

  1. 設計され、非設計された nanoparticles は既に nanotechnological 作業と車のエンジン、発電所、焼却炉、爆発、等のような自由な (リリースの点では) 高温熱焼性プロセスによって解放される環境にあります;
  2. 人および動物はそれらと接触して既にあります;
  3. nanosized 粒子はより深い体の部位に達する小さいサイズへの生理学的な障壁の感謝を交渉できます。

プロジェクトは無機マイクロへの可能な露出を点検するために新しいタイプの ultramicroscopic 調査を開発し、 nanoparticles は患者によって苦しみました。 遂行された分析は生物的ティッシュにそれらの異物を識別するために残りました引っ掛けられて意味されました。

後 1,200 以上の生物的サンプルを、大抵病理学の物検査して、私達は definiteve の結論に来ました: 「(汚染空気と) 吸い込まれたりおよび/または (汚染された食糧と) 摂取されるかどうか、無機マイクロおよび nanoparticles はあらゆる器官で」事実上見つけることができます。 知られていた生物的メカニズムはそれらの nano 侵略者を追い払うことができるありません。

外国の無機マイクロおよび nanoparticles はフィールド放出銃の環境のスキャン電子顕微鏡を使用する新しい ultramicroscopic 技術によって bioptic、 autoptic または外科サンプルで斑点を付けられ、分析することができます。 患者が経た露出は患者の人生にトレースされなければなりません。 従って、集中された anamnestic 作業は患者の基本的な援助と行なわれ、共同が働けば、汚染のもとが患者の生命から識別され、ことができることまれではないです、まだ現在、除去する。 頭蓋の検出研究は簡単から遠いですが、時々粒子、サイズおよび形の化学成分の組合せは特定の汚染の指紋のようです。

病原のメカニズムを理解できることの前に私達は人体の中の分散の内臓そしてメカニズムの原因となる汚染物質の可能な入口点を捜さなければなりませんでした。

十分に小さいとき、ガスのように、 nanoparticles が気胞深く、範囲吸い込むことができることが広く知られ。 ルーフェンの研究の大学に従って1、気胞からの血のストリームにパスに 100 ナノメーターサイズの粒状物質のための秒のちょうど少数の 10 をかかります。 それらの粒子が不溶解性なら、フィブリンにフィブリノゲンの変形のためのトリガー、血栓が形作るようにする足場の形式として機能する不溶解性の血清蛋白質として機能します。 ほとんどの場合、有機体は urokinase の作成によってそのプロセスに逆らうことができますが、いくつかの理由のため、効率的な防衛メカニズムが使用できるではない例があります。

そのような場合、血栓は管の壁に接続しないで実際に形作り、肺循環に達し、肺の thrombo エンボリズムの原因であるために現象が静脈システムで起こったら、浮かんで自由で缶は静脈に沿って移行します。 これが動脈に発生すれば、結果は打撃または心筋梗塞のどれである場合もあります。 これらの nanoparticles が biocompatible 考慮することができないことは明確です。

心筋梗塞が血栓の中の無機異物の存在を明らかにした後最初の日の冠状動脈から得られた血栓で行なわれた複数の調査はまた静脈カバフィルターによって捕獲された静脈の血栓の分析から、同じような結果得られました。 しかし状況の大半で、血で移動した粒子はその問題を捕獲する機械フィルターのように事実上器官およびそれらの器官に、動作します達しました2。 私達はすべての器官のマイクロおよび nano サイズの粒子を検出しました: レバー、腎臓、脾臓、頭脳、生殖腺、甲状腺剤、リンパノード…

そのようなメカニズムがないのでほとんどの粒子は生物分解性ではないです、すなわち生物耐久性があり、ティッシュによって投獄されたら、排出することができません。 ティッシュの耐久性は悪影響を誘導するために、一定時間にわたり、本当らしい物理化学的な反作用を作動できます。

それらの粒子は異物のように感知されます - 実際にあり、と同時に - 古典的な外国ボディ反作用が始まる: 粒状化ティッシュの形成および慢性の炎症性状態の確立。 への現在の医学文献に従ってそして私達の経験、そのような特性の慢性の発火は癌の原因である場合もあります。

マイクロ写真は癌によって影響されるレバーサンプルの点を示します。 セルの中で、核で、チタニウムの submichronic 粒子はあります。

この仮説はラットの生体内のテストを通して確認されました3。 5 つの材料 (コバルト、ニッケル、無水ケイ酸、ジルコニア、 PVC) は大きさで選ばれ、形式をおよび」背部ラットで植え付けられて nanoscaled。 コバルトおよびニッケルの nanoparticles、しかしない第一次製品、誘導された rabdomyosarcoma、柔らかいティッシュのまれな癌。

精液液体のマイクロおよび nanosized 異物の存在は知られているものが 「焼き付け精液病気」のとして、キャリアのパートナーに影響を与える条件男性の生殖不能症の原因およびである場合もあります: 無防備性交の後で、出血はメスパートナーの腟チャネルのティッシュで、苦痛な傷成長し、それらの傷は有利に外科的にまたは pharmacologically 扱うことができません。

私達は粒状物質が妊娠の初期で胚に得るとき母からの胎児にこれらの nanoparticles のための可能な道、不成功をもたらすことができる状態をまた確認しました。 現象が後の段階で発生するとき、これらの異物は生命と互換性がある損傷を誘導し、結果は形式が間違った赤ん坊である場合もあります。

過去の薬の観点から考慮されたら遠いそれらの病理学形式はすべて、外見上そう相互に Nanopathologies の共通の名前、 nano から得るすなわち病気の下で、 - (マイクロ) 粒子分類され。 Nanopathology の概念は行うことを言われるものがの場合私達が cryptogenic 病気とアドホックな調査を特に可能にします。 これは nanolevel で病理学のメカニズムを検出するために可能性を提供するナノテクノロジーの肯定的な面の私達の意見 1 に薬のカスタマイズされた形式で、起因します。

再度 nanoparticles の吸入か摂取が Nanopathologies を誘発できるので私達の意見に、 nanotechnological 労働者だけしかしより大きい活力のまたエンドユーザーおよび消費者を保護することは必須です。 現在、モデナ (イタリア) の実験室 Nanodiagnostics で、私達は 「神秘的な」病気によって影響される患者のバイオプシーか外科サンプルをすなわち調節します医学文献で決して報告されて場合によっては分析しません。 4


参照

  1. A. Nemmar、 PH. Hoet、 B Vanquickenborne、 D Dinsdale、 M Thomeer、 MF Hoylaerts、 H Vanbilloen、 L Mortelmans、人間の血循環への吸い込まれた粒子の B. Nemery Passage。 循環。 1 月 2002 日 29 日; 105(4): 411-4
  2. A. Gatti、 S. Montanari、 A. Gambarelli、 F. Capitani の R. Salvatori の 「薬 2005 年、 16 1213-19 の物質科学材料の相互作用の材料血の生体内の短期または長期の評価」ジャーナル。
  3. T. Hansen、 G. Clermont、 A. Alves、 R. Eloy、 C. Brochhausen、 J.P. Boutrand、 A. Gatti、 J. Kirkpatrick、 「ラットモデルの大きさおよび nanoparticulate 形式の異なった材料の生物的許容: nanoparticles」 J.R. Soc. Interface による肉腫の開発 (2006 年) 3、 767-775
  4. A. Gatti。、 S. Montanari 「Nanopathology: nanoparticles のの健康の影響」本、 Pte.Ltd シンガポール、 - ISBN -10981 を \ 出版する PanStanford 著 ED 4241-00-8 2008 年、 1-298

、版権 AZoNano.com Antonietta M. Gatti (Università のディディミアムモデナ e Reggio エミリア) 先生

Date Added: Jan 9, 2011 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 04:20

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