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Nanopathology : 描述纳米颗粒人力机体交往的一个新的字

由 Antonietta M. Gatti 博士

Antonietta M. Gatti,1斯特凡诺 Montanari 博士2
1Laboratorio dei BiomaterialiUniversità 二摩德纳 e Reggio 一点红,意大利
2Nanodiagnostics srl,摩德纳,意大利
对应的作者: gatti@nanodiagnostics.it

纳米技术是繁茂学科,按指数规律地生长在所有智能期望之外。 发现,一旦难以想象,根据问题新的属性在 nanoscale 以快速出现,驱动由从事在新的方向的科学家的热情在知识的边界。

当纳米技术仍然在其初期时,增加号码每天项目,从衣裳到洗衣机,从药物到食物是出现在这个市场上。 即使消费者越来越显示在他们,没有常识可用对适用的新技术的公共。 全世界关心在关于 nanoparticles 有毒的专家中出现。 蛋白质、酵素、脱氧核糖核酸等等在到目前为止未知的毒副作用怀疑扮演重要作用在蜂窝电话级别一样微小的他们的范围象。

纳米技术,特别是 nanomaterials,由制造商是常用的改进产品的属性和性能。 然而,当进入的那些 nanomaterials 或 nanoparticles 与生物有机体时,接触很少信息关于结果知道。 并且,很少知道关于长期影响这些纳米技术改进的产品可能有在这个环境和在人力和动物生命,并且我们什么都不知道实际上关于 nanoparticles 的命运在寿命周期结束时。

一个新的字在 2002年被发明了: 和该名字使用了 “Nanopathology”, Antonietta Gatti 博士协调的 FP5 欧共体项目的称谓,共享与剑桥大学 (英国),并且美因法 (德国) 和 FEI 公司 (荷兰) 瞄准验证微小和纳米颗粒的 “影响在导致病理学”。 首先这个字有简单的含义 “分行获悉与这个有机体如何的交易起反应对微型和纳诺微粒出现”。

现在,在 10 年的研究,这个字采取了后其他方面和涵义和很可能,在下远期内, Nanopathology 将意味一个新的途径对患者和他们的症状: 一种自定义的医学。

Nanopathology 研究工作从简单的公理开始了:

  1. 设计的和非设计的 nanoparticles 已经是存在这个环境里,发行被 nanotechnological 活动和被象发动机、能源厂、焚化装置、展开等等的未管制的 (根据版本) 高温可燃的进程;
  2. 人和动物已经是与他们联系;
  3. nanosized 微粒可能协商生理障碍由于他们微小的范围,到达更加深刻的身体部位。

这个项目开发超显微的调查的一种新颖的类型检查对无机微型的可能的暴露,并且 nanoparticles 由患者遭受。 被执行的分析在生物组织被认为识别那些外来物体保持捕捉。

以后被检查超过 1,200 个生物范例,病理性主要那些,我们走向 definiteve 结论: “无机微型和 nanoparticles,他们是否被吸入 (与污染空气) 并且/或者被咽下 (用污染的食物),在所有机构可以实际上被找到”。 已知的生物结构不存在能够除掉那些纳诺侵略者。

外部无机微型和 nanoparticles 在 bioptic, autoptic 或者外科范例可以被察觉和被分析通过使用一个域放射枪环境扫描电子显微镜的一个新颖的超显微的技术。 这名患者经过的风险在患者的生涯中必须跟踪。 因此,一个集中的抗体再生的工作在根本这名患者的帮助下进行,并且,如果协作运作,不是少见的污染源可以从患者的寿命被识别,如果仍然存在,消灭。 侦探工作是远离简单,但是有时微粒、他们的范围和形状的化学成分的组合是象特定污染的指纹。

在前能了解致病性结构,我们必须寻找导致内脏和散射他们的结构的可能的入口点污染物在人体里面的。

广泛知道,象气体, nanoparticles 可以被吸入,当他们是足够时小的,伸手可及的距离一样深深象小窝。 根据鲁汶的研究大学1,它需要一些十倍 100 毫微米尺寸粒状物质的秒钟对从小窝的通过到血液。 如果那些微粒是不能溶解的,他们作为纤维蛋白原的转换的一台触发器到纤维蛋白,作为绞刑台的表单允许血栓形成的不能溶解的血清蛋白。 在许多情况下,这个有机体可能通过生产 urokinase 抵抗该进程,但是有,为一定数量的原因,高效的防御机制不是可用的例程。

在那些情况下,血栓实际上形成,不用连接血管墙壁,并且,是自由浮动,罐头沿静脉移居,如果这种现象在这个多血脉性的系统进行了,到达肺循环和是肺血栓栓塞的原因。 如果这在动脉发生,这个结果可以是中风或心肌梗塞。 是确切这些 nanoparticles 不可能被认为生物适合。

在血栓进行的几研究提取从冠状动脉在第一日,在心肌梗塞显示无机外来物体出现在血栓里面后的,近似结果从腔静脉补白获取的对多血脉性的血栓的分析也获得了。 但是在大部分情况,在这滴血液移动的微粒到达了实际上所有机构和那些机构,正常运行象机械补白,获取该问题2。 我们发现了在所有机构的微型和纳诺尺寸微粒: 肝脏,肾脏,脾脏,脑子,性腺,甲状腺,淋巴节点…

多数微粒不是生物可分解的,即他们是生物不变的,并且,一旦他们由组织监禁了,他们不可能被逐出,因为这样结构不存在。 他们的在这个组织的永久性可能激活,随着时间的推移,可能导致负面作用的物理化学的回应。

那些微粒被察觉象外来物体 -,当他们实际上是 -,并且古典外部身体回应开始: 肉芽组织的形成和一个慢性激动的情况的设置。 根据当前医学文献和对我们的经验,与这样特性的慢性炎症可以是癌症的原因。

这张显微照片显示癌症的影响的肝脏范例的特殊性。 在一个细胞里面,在这个中坚力量,银灰色一个 submichronic 微粒存在。

此假说通过对汇率的活体内测试被验证了3。 五不同材料 (钴、镍、硅土,氧化锆, PVC) 在批量项目货签在回到的汇率被选择了并且 nanoscaled 表单和种入’。 钴和镍 nanoparticles,但是不是粒状材料,导致的 rabdomyosarcoma,软的组织少见癌症。

微型和 nanosized 外来物体出现在这滴精液的可以是男性不育的原因和什么叫作 “烧精液疾病”,影响承运人的合作伙伴的情况: 在无保护的性交以后,出血,痛苦的痛处在这个女性合作伙伴的阴道通道组织开发,并且那些痛处不可能有利对待外科地或药物学地。

我们也验证了这些 nanoparticles 的一个可能的段落从母亲到胎儿,可能提升流产的情形,当粒状物质获取对这个胚胎怀孕时早期。 当这种现象以后时发生,这些外来物体导致故障与生活兼容,并且这个结果可以是一个畸形的婴孩。

所有那些病理性表单,明显那么相互遥远,如果即考虑根据过去的医学,被分类了以 Nanopathologies 的公用名字,派生从纳诺的疾病 - (和微型的) 微粒。 Nanopathology 概念允许我们进行临时调查特别是在什么情况下指起因不明的疾病。 这导致医学的一种自定义的形式,对我们的纳米技术的正方面的看法一,提供这个可能性发现病理性结构在 nanolevel。

再次,因为 nanoparticles 的吸入或摄取可能触发 Nanopathologies,以我们所见,保护不仅 nanotechnological 工作者,而且最终用户和消费者有更加极大的强健的是必须的。 当前,在实验室 Nanodiagnostics 摩德纳 (意大利),我们在医学文献例如分析 “神奇”疾病的或患者外科抽样影响的切片检查法,即适应从未报告。 4


参考

  1. A. Nemmar, PH. Hoet, B Vanquickenborne, D Dinsdale, M Thomeer, MF Hoylaerts, H Vanbilloen, L Mortelmans, B. Nemery 被吸入的微粒 Passage 到在人的血液循环里。 循环。 1月 2002 29日; 105(4) :411-4
  2. A. Gatti, S. Montanari, A. Gambarelli, F. Capitani, R. Salvatori “在医学, 2005年, 16日的材料学材料交往材料血液的活体内短期与长期的评估”日记帐 1213-19。
  3. T. Hansen, G. Clermont, A. Alves、 R. Eloy, C. Brochhausen, J.P. Boutrand, A. Gatti, J. Kirkpatrick, “生物容差不同的材料以在汇率设计的批量项目货签和 nanoparticulate 形式: 由 nanoparticles” J.R. Soc. Interface 的肉瘤发展 (2006) 3, 767-775
  4. A. Gatti。, S. Montanari “Nanopathology : nanoparticles 的健康影响”书,编辑发布 Pte.Ltd 新加坡,国际标准书号 -10981 \ - 的 PanStanford 4241-00-8, 2008年, 1-298

版权 AZoNano.com, Antonietta M. Gatti (Università 二摩德纳 e Reggio 一点红) 博士

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

Last Update: 14. June 2013 03:54

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