*Του ανταποκριτή μας στη Θεσσαλονίκη, Βασίλη Ιγνατιάδη

Ελπιδοφόρες εφαρμογές της νανοϊατρικής ανοίγουν νέους δρόμους για την αντιμετώπιση σοβαρών νευροεκφυλιστικών παθήσεων, όπως πάρκινσον και αλτσχάιμερ, καθώς και ορισμένων μορφών καρκίνου του εγκεφάλου. Παράλληλα, η ανάλυση σε νανοκλίμακα εξασφαλίζει υψηλότερη ακρίβεια μετρήσεων και παρέχει νέα όπλα στην μάχη κατά του κορωνοϊού.

Η καρδιολόγος, υπεύθυνη νανοϊατρικής στο Εργαστήριο Νανοτεχνολογίας του ΑΠΘ (LTFN), Δρ. Βαρβάρα Καραγκιοζάκη, μιλώντας στο iatronet, συνοψίζει όσα ανακοινώθηκαν στο πλαίσιο του πολυσυνεδρίου Nanotexnology 2021 που ολοκληρώνεται σήμερα στη Θεσσαλονίκη.

Στη διάρκεια ειδικής συνεδρίας η βραβευμένη Ελληνίδα ερευνήτρια Ελίζα Κονοφάγου, καθηγήτρια του Πανεπιστημίου της Κολούμπια, αναφέρθηκε στα νεότερα δεδομένα που αφορούν τη μη επεμβατική μέθοδο που έχει αναπτύξει η ομάδα της για την αντιμετώπιση της νόσου αλτσχάιμερ και άλλων νευροεκφυλιστικών παθήσεων μέσω μεταφοράς φαρμάκων με εστιακό υπέρηχο και μικροφυσαλίδες. Εκτός από τις νευροεκφυλιστικές ασθένειες, μελετάται η αποτελεσματικότητα της μεθόδου στο γλοιοβλάστωμα, μια από τις πιο συχνές μορφές παιδικού καρκίνου και μια από αυτές με την υψηλότερη θνητότητα, μαζί με τη λευχαιμία.

«Σε προκλινικές μελέτες χρησιμοποίησαν εστιακό υπέρηχο που πάει εντοπισμένα στο σημείο του προβλήματος και ενδοφλέβια έδωσαν σε ποντίκια μικροφυσαλίδες, οι οποίες πηγαίνουν ακριβώς στο σημείο του προβλήματος, ταλαντώνονται και με τον συντονισμό του ο υπέρηχος σπάζει αυτές τις φυσαλίδες. Με το σπάσιμό τους βρήκαν ότι ανοίγει ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός. Δηλαδή ο φραγμός που υπάρχει στον εγκέφαλο του ανθρώπου, ένας βιολογικός φραγμός που είναι πολύ στεγανός για να τον προστατεύει και να μη διαταράσσεται από φάρμακα ή άλλους παράγοντες», εξήγησε η κ.Καραγκιοζάκη και πρόσθεσε: «δεν περνάει σχεδόν τίποτα από αυτόν τον φραγμό, πάρα πολύ μικρά μόρια σε νανοεπίπεδο των 5 ως 10 νανόμετρων. Ολες οι ερευνητικές προσπάθειες που γίνονται παγκοσμίως σε νανοσωματίδια κυρίως για τον εγκέφαλο, ανόργανα νανοσωματίδια είτε χρυσού, είτε μαγνητικά που είναι πάρα πολύ μικρού μεγέθους μερικών νανομέτρων ώστε να περάσουν τον φραγμό του εγκεφάλου».

Οι μικροφυσαλίδες, που έχουν διάμετρο κάτω των 10 νανόμετρων, μπορούν να ανοίξουν τους πόρους αυτού του φραγμού. Με αυτόν τον τρόπο έχουν τη δυνατότητα είτε να μεταφέρουν φάρμακα ή γονίδια για την αντιμετώπιση νευροεκφυλιστικών παθήσεων, ή και να μη μεταφέρουν τίποτα. Απλά να χρησιμοποιηθούν για το άνοιγμα του φραγμού και στη συνέχεια να μεταφερθεί το φάρμακο ενδοφλέβια.

«Διαπίστωσαν στις μελέτες τους πως με τον τρόπο αυτό βελτιώνεται κατά 75% η νευροαπόκριση του εγκεφάλου σε πάρκινσον και αλτσχάιμερ, ενώ αυξάνεται κατά 10% η πρόσληψη των ουσιών στον εγκέφαλο. Ήδη το έχουν δοκιμάσει σε ασθενή με νευροεκφυλιστική νόσο με πολύ καλά αποτελέσματα. Τώρα πήραν έγκριση από τον FDA για να κάνουν κλινικές μελέτες σε 15 παιδιά με γλοιοβλάστωμα του εγκεφάλου», σημείωσε η κ.Καραγκιοζάκη.

Βιοσυμβατά υλικά από οργανικά ηλεκτρονικά

Ο διαρκώς αναπτυσσόμενος τομέας των οργανικών ηλεκτρονικών, με χρήσεις στα εύκαμπτα φωτοβολταϊκά, σε οθόνες υπολογιστών και «έξυπνων» τηλεφώνων και πολλές ακόμα, παρέχει λύσεις και στην ιατρική, μέσω βιοσυμβατών εργαστηριακών υλικών.

Ο καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, Γιώργος Μαλλιαράς, που συνεργάζεται επί χρόνια με το Εργαστήριο Νανοτεχνολογίας του ΑΠΘ, αναφέρθηκε στις πρόσφατες εξελίξεις της μικροηλεκτρονικής και των εφαρμογών της στις νευροεκφυλιστικές ασθένειες.

«Με βιοσυμβατά υλικά γίνονται ηλεκτρόδια που θα μετρήσουν το ηλεκτρικό ερέθισμα στον εγκέφαλό μας, για να μετρήσουμε π.χ. ένα ηλεκτρικό σήμα στην επιληψία. Πρόκειται για ηλεκτρικά διεγέρσιμα υλικά που μπορούν να μεταφέρουν ένα ηλεκτρικό ερέθισμα. Έτσι χρησιμοποιούνται και στην ιατρική για διαγνωστικούς σκοπους.

Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για νευροεκφυλιστικές νόσους και όχι μόνο για διάγνωση, αλλά και για να κάνουν και διέγερση, μεταφέροντας ηλεκτρικό ερέθισμα», εξήγησε η κ.Καραγκιοζάκη

Νανοτεχνολογία στην COVID-19

Τα υψηλής ευαισθησίας rapid tests αντιγόνου, τα νανοφίλτρα και οι μάσκες υψηλής προστασίας αποτελούν ορισμένα από τα επιτεύγματα της νανοτεχνολογίας στη μάχη κατά της πανδημίας.

Το πλεονέκτημα των νανο-τεστ, που έχει παρουσιάσει σε ειδικά ρεπορτάζ το iatronet, είναι ακριβώς η νανοκλίμακα στην οποία γίνεται η μέτρηση, (σ.σ. ο κορωνοϊός έχει μέγεθος 120-130 νανόμετρα) γεγονός που αυξάνει την ευαισθησία και την ειδικότητα της μεθόδου.

«Ο βιοαισθητήρας αποτελείται από δύο κομμάτια: το ένα κομμάτι που είναι το βιολογικό –στην προκειμένη περίπτωση έχουμε τα νανοσωματίδια που είναι βιολειτουργημένα, έχουν πρωτεϊνη στην επιφάνειά τους και πάνε να συνδεθούν με το συγκεκριμένο βιοδείκτη που θέλουμε να ανιχνεύσουμε. Αυτή η σύνδεση είναι βιοχημική.

Εδώ επεισέρχεται η νανοτεχνολογία, για να γίνει η σύνδεση του βιομορίου με το τμήμα του αισθητήρα σε ατομικό επίπεδο (επίπεδο νάνο). Όταν γίνεται σε ατομικό επίπεδο αυξάνεται και η ευαισθησία και η ειδικότητα της μεθόδου», ανέφερε η κ.Καραγκιοζάκη και πρόσθεσε: «Το δεύτερο τμήμα, εκτός του βιολογικού, είναι το ηλεκτρονικό, όπου το βιοχημικό ερέθισμα το μεταφέρει και το κάνει ηλεκτρονικό για να μπορείς να το μετρήσεις.

Εδώ συνδυάζεται με οργανικά ηλεκτρονικά. Άρα είναι συνδυασμός της νανοτεχνολογίας για την ανίχνευση του βιοδείκτη και των οργανικών ηλεκτρονικών για τη μετατροπή του σε ηλεκτρονικό ερέθισμα».