大学教授Thomas J Webster说明了如何利用纳米材料和生物材料预防,诊断和治疗疾病
纳米材料和生物材料为化学工程带来了创新。从生长新的软骨细胞到帮助骨关节炎,再到改善癌症患者的药物输送,化学工程为使用纳米材料和生物材料的患者提供了新的解决方案。
Thomas J Webster教授及其团队致力于纳米材料在各种医学应用中的设计,合成和评估,包括自组装化学物质,纳米颗粒,纳米管和纳米表面结构。
创新平台与韦伯斯特(Webster)谈到了他在使用纳米材料预防,诊断和治疗癌症等疾病方面的研究,以及他如何开发能够感应对医疗设备的生物反应并实时响应的原位传感器,确保植入成功。
纳米生物材料如何在抗癌应用中发挥作用
我们以两种方式为抗癌应用做出了贡献。首先,像许多小组一样,我们正在开发可以同时检测和杀死癌细胞的多功能纳米颗粒。该区域称为“治疗学”,就是将治疗与诊断结合起来。但是,我们的方法有所不同,因为我们专注于饮食中可进行生物降解的纳米颗粒,例如铁和硒。这样,由于癌症患者的免疫系统受到损害,因此我们使用的化学物质可以在发现并杀死癌细胞后增强您的免疫系统。
其次,坚持进行上述组织工程的研究,我们正在创造可以使健康组织再生的材料。例如,我们正在开发纳米纹理化的聚合物,这些聚合物可以在肿瘤切除后使健康的乳房,肺和骨骼组织再生,并且可以防止癌症复发。我们已经知道,纳米纹理本身可以降低癌细胞的功能,并且在切除肿瘤后癌症的复发是当今医学中的重要问题。
原位传感器可以感应对医疗设备的生物反应,并进行实时反应以确保植入成功,这将如何处理?
在未来十年中,我们对医疗保健的传统思考方式将会改变。我还相信,我们老旧的实体医院系统将会改变。COVID-19使医院变得更拥挤;人们因害怕感染COVID-19而害怕去医院;对于个体对植入物或药物的反应相同且未个性化的医学治疗;我们的医疗保健是反应性而非预测性的。
从根本上讲,研究人员正在从医疗设备中检测传感器,以确定附着的细胞类型(细菌,免疫细胞或组织形成细胞)。然后将一条消息发送到患者的手机,然后医生可以从植入物的表面释放一些东西(我们希望是纳米颗粒!)来控制生物学事件,从而确保植入物成功。在更高级的水平上,我们正在开发可以独立用于医疗设备的纳米粒子。通过这种方式,我们可以比现在更早,更个性化地发现疾病并做出反应。
当今使用的许多化学方法都依赖于有毒的化学物质,这在一定程度上引起了人们的反感。如果这些化学方法是无害的,并且细胞可以制造纳米颗粒(无论是细菌还是癌细胞),那么我们会发现,这些纳米颗粒可以选择性地杀死抗药性细菌和癌细胞(取决于制造它们的细胞),从而改善医学!
来源:贤集网