Nanopathology: Nanoparticle 인간적인 바디 상호 작용을 기술하는 새로운 워드

박사에 의하여 Antonietta M. Gatti

Antonietta M. Gatti,1 Stefano Montanari 박사2
1Laboratorio dei BiomaterialiUniversità 디디뮴 Modena e Reggio Emilia, 이탈리아
2Nanodiagnostics srl, Modena, 이탈리아
대응 저자: gatti@nanodiagnostics.it

나노 과학은 급격하게 어떤 지적인 기대든지 저쪽에 증가하는 과격한 훈련, 입니다. 일단, nanoscale에 사정의 새로운 속성에 근거하여 상상할 수 없는 발견은, 지식의 국경에 새로운 방향에서 일해 과학자의 열의에 의해 몰아 빠른 속도로 나타나고 있습니다.

나노 과학이 그것의 유년기에 아직도 있는 동안, 매일 품목의 증가 수는, 옷에서 약에서 음식에 세탁기에, 시장에서 나타납니다 입니다. 비록 소비자가 그(것)들에 점점 드러내더라도, 적용된 신기술의 public에 손쉽게 이용 가능한 일반 상식이 없습니다. 세계적인 관심사는 nanoparticles의 독성에 관하여 전문가 중 발생하고 있습니다. 작은 셀 방식 수준에 이제까지는 불명한 중독 작용에 있는 중요한 역할을 하기 위하여 단백질, 효소, DNA, 등등의 의심되는 그들의 규모 것처럼.

나노 과학, 특히 nanomaterials는, 제조자에 의하여 자주 사용합니다 제품의 속성 그리고 성과를 향상하기 위하여. 그러나, 약간의 정보는 결과에 대하여 올 그 nanomaterials 또는 nanoparticles가 생물학 유기체와 접촉할 때 알려집니다. 더구나, 약간은 장기 충격에 관하여 이들이 환경과 인간 및 동물성 생활 나노 과학 강화한 제품 가지고 있을 수 있고 우리가 수명주기의 끝에 nanoparticles의 운명에 관하여 실제로 아무것도 알지 않으며다는 것을 알려집니다.

새로운 워드는 2002년에 발명되었습니다: "(UK 케임브리지 대학교로 공유되는 박사가 Antonietta Gatti 협조하는 FP5 유럽 공동체 위원회 계획사업의 제목) Nanopathology"는, 그 이름 사용되고와 마인츠 (독일) FEI 회사 (네덜란드는) "병리" 유도에 있는 마이크로 컴퓨터 그리고 nanoparticle의 충격을 검증하는 겨냥했습니다. 처음부터 유기체가 마이크로와 nano 입자의 존재에" 어떻게를 가진 반작용하는지 워드에는 간단한 의미가 "배우기의 분지 거래 있었습니다.

10년 연구 결과, 워드 취한 후에 지금, 그밖 양상은 환자와 그들의 현상에 및 연루는 및 아마, 다음 미래에, Nanopathology 새로운 접근을 의미할 것입니다: 일종 주문을 받아서 만들어진 약.

Nanopathology의 연구 활동은 간단한 통칙에서 시작했습니다:

  1. 설계하고 비 설계된 nanoparticles는 이미 nanotechnological 활동과 차 엔진, 발전소, 소각로, 폭발, 등등 같이 억제되지 않는 (방출 식으로) 고열 연소 프로세스에 의해 풀어 놓인 환경에서 나타나;
  2. 남자와 동물은 그(것)들과 접촉하여 이미 입니다;
  3. nanosized 입자는 더 깊은 신체 부위를 도달하는 그들의 작은 규모에 생리적인 방벽 감사를 협상할 수 있습니다.

계획사업은 한외현미경 수사의 비발한 무기 마이크로에 가능한 노출을 검사하기 위하여 모형을 개발하고 nanoparticles는 환자에 의하여 겪었습니다. 실행된 분석은 생물학 조직에서 남아 있었습니다 덫을 놓아 그 이물을 확인하기 위하여 의미되었습니다.

후에 1,200 이상 생물학 견본을, 주로 병리학적인 그들 검토하고, 우리는 definiteve 결론에 왔습니다: "(오염된 공기에) 흡입 그리고/또는 (오염된 음식에) 섭취된다는 것을, 무기 마이크로 및 nanoparticles는 어떤 기관든지에서" 실제로 찾아낼 수 있습니다. 알려진 생물학 기계장치는 그 nano 침략자 제거 가능한 존재하지 않습니다.

외국 무기 마이크로 및 nanoparticles는 필드 방출 전자총 환경 스캐닝 전자 현미경을 사용하는 비발한 한외현미경 기술을 통해 bioptic, autoptic 또는 외과 견본에서 더럽혀지고 분석될 수 있습니다. 환자가 겪은 노출은 환자의 생활에서 추적되어야 합니다. 따라서, 집중된 회상 일은 환자의 기본적인 원조로 수행되고, 협력이 작동하는 경우에, 오염원이 환자의 생활에서 확인되고 수 있다 희소하지 않습니다, 만일 아직도 현재, 삭제될. 탐정 수사는 간단한에서 멀리 입니다 그러나 때때로 입자, 그들의 규모 및 모양의 화학 성분의 조합은 특정 오염의 지문 같이 입니다.

병원성의 기계장치를 이해할 수 있는의 앞에, 우리는 인체 안쪽에 분산의 내조직 그리고 그들의 기계장치로 이끌어 내는 오염물질의 가능한 입구를 찾아야 했습니다.

충분히 작 때, 가스 같이, nanoparticles가 치조 처럼 깊은 곳에서와, 범위 흡입을 수 있다는 것을 넓게 알려집니다. Leuven의 연구의 대학에 따르면1, 치조에게서 혈액 스트림에 통과하기 위하여 100를 위한 초의 다만 약간 10가 나노미터 치수를 쟀습니다 미립자 물질을 소요됩니다. 그 입자가 불용해성 경우에 이면, 섬유소로 브리노겐의 전이를 위한 트리거, 혈전이 형성하는 것을 허용하는 비계의 양식으로 작동하는 불용해성 혈청 단백질로 작동합니다. 대부분의 경우에, 유기체는 urokinase를 생성해서 그 프로세스를 반대할 수 있습니다, 그러나, 다수 이유를 위해, 능률적인 자기 방위 기제가 유효하지 않은 경우가 있습니다.

그러한 경우에, 혈전은 관 벽에 붙어 있기 없이 실제로 형성하고 현상이 정맥 시스템에서 일어나는 경우에, 뜨게, 깡통은 정맥에 따라서 폐 순환을 도달하고 폐 혈전색전증의 원인이기 위하여 이동합니다. 이것이 동맥에서 생기는 경우에, 결과는 치기 또는 심근 경색일 수 있습니다. 이 nanoparticles가 biocompatible 여겨질 수 없다 명확합니다.

심근 경색이 혈전 안쪽에 무기 이물의 존재를 제시한 후에 첫번째 날에 있는 관상 동맥에서 추출된 혈전에 연구된 몇몇 또한 대정맥 필터에 의해 붙잡은 정맥 혈전의 분석에서, 유사한 결과 장악되었습니다. 그러나 상황의 대다수에서, 혈액에서 이동한 입자는 그 사정을 붙잡는 기계적인 필터 같이 실제로 어떤 기관든지 및 그 기관을, 작동합니다 도달했습니다2. 우리는 모든 기관에 있는 마이크로의와 nano 치수가 재진 입자를 발견했습니다: 간, 신장, 비장, 두뇌, 생식선, 갑상선, 림프 마디…

그 같은 기계장치가 존재하지 않기 때문에, 대부분의 입자는 생물 분해성 이지 않습니다, i.e 생물 지속적이고, 일단 조직에 의해 투옥되면, 추방될 수 없습니다. 조직에 있는 그들의 영구성은 역효과를 유도하기 위하여, 한동안, 확률이 높은 물리 화학적인 반응을 활성화할 수 있습니다.

그 입자는 이물 같이 감지됩니다 - 실제로 이곤 때 - 고아한 외국 바디 반응이 시작되는: 육아 발생 조직의 대형 및 만성 선동적인 상태의 설립. 에 현재 의료 문학에 따르면 그리고 우리의 경험, 그 같은 특성을 가진 만성 염증은 암의 원인일 수 있습니다.

현미경 사진은 암에 의해 영향을 받은 간 견본의 특정을 보여줍니다. 세포 안쪽에, 핵에서, 티타늄의 submichronic 입자는 나타나.

이 가설은 쥐에 생체 조건 시험을 통해서 검증되었습니다3. 5개의 다른 물자 (코발트, 니켈, 실리카, 지르코니아, PVC)는 부피에서 선정되고 양식을 및' 뒤 쥐에서 이식해 nanoscaled. 코발트와 니켈 nanoparticles, 그러나 대량 물자 아닙니다, 유도된 rabdomyosarcoma, 연약한 조직의 희소한 암.

정액 액체에 있는 마이크로의와 nanosized 이물의 존재는 알려지는 무슨이의 "점화하 정액 질병"로, 운반대의 파트너에 영향을 미치는 조건 남성 무균의 원인 및일 수 있습니다: 무방비 성교 후에, 출혈은 여성 파트너의 질 채널 통신로 조직에서, 고통스러운 상처 발전하고, 그 상처는 유리하게 외과로 또는 약리학적으로 취급될 수 없습니다.

우리는 미립자 물질이 임신 기간의 초기 단계에서 태아에 얻을 때 어머니에게서 태아에 이 nanoparticles를 위한 가능한 통행, 유산을 초래할 수 있는 상황을 또한 검증했습니다. 현상이 추후 단계에서는 생길 때, 이 이물은 생활과 호환이 되는 손상을 유도하고 결과는 이상한 아기일 수 있습니다.

과거의 약에 비추어 고려하는 경우에 먼 그 병리학적인 양식은 전부, 외관상으로는 이렇게 상호간에 Nanopathologies의 일반적인 이름, nano에서 파생하는 i.e 질병의 밑에, - (와 마이크로) 입자 분류되었습니다. Nanopathology 개념은 실행하는 것을 불리는 무슨이의 경우에는 저희가 원인 불명 질병으로 애드혹 수사를 특히 허용합니다. 이것은 nanolevel에 병리학적인 기계장치를 발견하기 위하여 가능성을 제안하는 나노 과학의 긍정적인 양상의 우리의 의견 하나에 약의 주문을 받아서 만들어진 양식, 귀착됩니다.

nanoparticles의 흡입 또는 섭취가 Nanopathologies를 시작하기 수 있기 때문에 또 다시 우리의 의견으로는, 뿐만 아니라 nanotechnological 노동자 또한 더 중대한 활기를 가진 최종 사용자 및 소비자를 보호하는 것이 필수 입니다. 현재, Modena (이탈리아)의 실험실 Nanodiagnostics에, 우리는 "신비한" 질병에 의해 영향을 받은 환자의 생검 또는 외과 견본을, i.e 조절합니다 의료 문학에서 결코 보고해 경우에 따라서는 분석하지 않습니다. 4


참고

  1. A. Nemmar, PH. Hoet, B Vanquickenborne, D Dinsdale, M Thomeer, MF Hoylaerts, H Vanbilloen, L Mortelmans, 인간에 있는 혈액 순환으로 흡입은 입자의 B. Nemery Passage. 순환. 1월 2002일 29일; 105(4): 411-4
  2. A. Gatti, S. Montanari, A. Gambarelli, F. Capitani 의 R. Salvatori "약 2005년, 16 1213-19년에 있는 재료 과학 물자의 상호 작용 물자 혈액의 생체 조건 단기간과 장기간 평가" 전표.
  3. T. Hansen, G. Clermont, A. Alves, R. Eloy, C. Brochhausen, J.P. Boutrand, A. Gatti, J. Kirkpatrick, "쥐 모형에 있는 부피와 nanoparticulate 양식에 있는 다른 물자의 생물학 공차: nanoparticles" J.R. Soc. Interface에 의하여 육종 발달 (2006년) 3, 767-775
  4. A. Gatti., S. Montanari "Nanopathology: nanoparticles의 건강 충격" 책, Pte.Ltd 싱가포르, - ISBN -10981를 \ 간행하는 PanStanford의 ed 4241-00-8 2008년, 1-298

, 저작권 AZoNano.com Antonietta M. Gatti (Università 디디뮴 Modena e Reggio Emilia) 박사

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

Last Update: 14. June 2013 04:23

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