नैनोमेडिसिन: Difference between revisions
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नैनोमेडिसिन नैनो प्रौद्योगिकी का चिकित्सा अनुप्रयोग है।<ref name=Nanomed1>{{cite book | vauthors = Freitas RA |title=नैनोमेडिसिन: बुनियादी क्षमताएं|volume=1 |date=1999 |publisher=Landes Bioscience |location=Austin, TX |isbn=978-1-57059-645-2 |url=http://www.nanomedicine.com/NMI.htm |access-date=24 April 2007 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150814144946/http://www.nanomedicine.com/NMI.htm |archive-date=14 August 2015 |url-status=dead }}{{page needed|date=August 2021}}</ref> नैनो औषधि [[नेनोसामग्री|नैनो सामग्री]] और [[बायोब्रिक|जैविक उपकरणों]] के चिकित्सा अनुप्रयोगों से लेकर [[नैनो इलेक्ट्रॉनिक्स]] बायोसेंसर तक, और यहां तक कि जैविक मशीनों जैसे [[आणविक नैनो प्रौद्योगिकी]] के संभावित भविष्य के अनुप्रयोगों की श्रेणी में आती है। नैनो औषधि लिए वर्तमान समस्याओं में नैनो स्केल सामग्री के विषाक्तता और पर्यावरणीय प्रभाव से संबंधित मुद्दों को समझना सम्मिलित है। (ऐसी सामग्री जिसकी संरचना नैनो [[मीटर]] के पैमाने पर होती है, यानी एक मीटर का अरबवां हिस्सा)।<ref>{{cite journal |last1=Cassano |first1=Domenico |last2=Pocoví-Martínez |first2=Salvador |last3=Voliani |first3=Valerio |title=अल्ट्रास्मॉल-इन-नैनो दृष्टिकोण: क्लीनिकों के लिए धातु नैनो सामग्री के अनुवाद को सक्षम करना|journal=Bioconjugate Chemistry |date=17 January 2018 |volume=29 |issue=1 |pages=4–16 |doi=10.1021/acs.bioconjchem.7b00664 |pmid=29186662 |doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Cassano |first1=Domenico |last2=Mapanao |first2=Ana-Katrina |last3=Summa |first3=Maria |last4=Vlamidis |first4=Ylea |last5=Giannone |first5=Giulia |last6=Santi |first6=Melissa |last7=Guzzolino |first7=Elena |last8=Pitto |first8=Letizia |last9=Poliseno |first9=Laura |last10=Bertorelli |first10=Rosalia |last11=Voliani |first11=Valerio |title=नोबल मेटल्स की जैव सुरक्षा और जैवकाइनेटिक्स: उनके रासायनिक प्रकृति का प्रभाव|journal=ACS Applied Bio Materials |date=21 October 2019 |volume=2 |issue=10 |pages=4464–4470 |doi=10.1021/acsabm.9b00630 |pmid=35021406 |s2cid=204266885 }}</ref> | |||
कार्यात्मकताओं को जैविक अणुओं या संरचनाओं के साथ जोड़कर नैनो सामग्री में जोड़ा जा सकता है। नैनो सामग्री का आकार अधिकांश जैविक अणुओं और संरचनाओं के समान होता है इसलिए, नैनो सामग्री विवो और इन विट्रो जैव चिकित्सा रिसर्च और अनुप्रयोग दोनों के लिए उपयोगी हो सकते हैं। इस प्रकार अब तक, जीव विज्ञान के साथ नैनो सामग्री के एकीकरण ने, लाक्षणिक उपकरणों, कंट्रास्ट एजेंटों, विश्लेषणात्मक उपकरणों, भौतिक चिकित्सा अनुप्रयोगों और दवा वितरण वाहनों का विकास किया है। | कार्यात्मकताओं को जैविक अणुओं या संरचनाओं के साथ जोड़कर नैनो सामग्री में जोड़ा जा सकता है। नैनो सामग्री का आकार अधिकांश जैविक अणुओं और संरचनाओं के समान होता है इसलिए, नैनो सामग्री विवो और इन विट्रो जैव चिकित्सा रिसर्च और अनुप्रयोग दोनों के लिए उपयोगी हो सकते हैं। इस प्रकार अब तक, जीव विज्ञान के साथ नैनो सामग्री के एकीकरण ने, लाक्षणिक उपकरणों, कंट्रास्ट एजेंटों, विश्लेषणात्मक उपकरणों, भौतिक चिकित्सा अनुप्रयोगों और दवा वितरण वाहनों का विकास किया है। | ||
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नैनोमेडिसिन नैनो प्रौद्योगिकी का चिकित्सा अनुप्रयोग है।[1] नैनो औषधि नैनो सामग्री और जैविक उपकरणों के चिकित्सा अनुप्रयोगों से लेकर नैनो इलेक्ट्रॉनिक्स बायोसेंसर तक, और यहां तक कि जैविक मशीनों जैसे आणविक नैनो प्रौद्योगिकी के संभावित भविष्य के अनुप्रयोगों की श्रेणी में आती है। नैनो औषधि लिए वर्तमान समस्याओं में नैनो स्केल सामग्री के विषाक्तता और पर्यावरणीय प्रभाव से संबंधित मुद्दों को समझना सम्मिलित है। (ऐसी सामग्री जिसकी संरचना नैनो मीटर के पैमाने पर होती है, यानी एक मीटर का अरबवां हिस्सा)।[2][3]
कार्यात्मकताओं को जैविक अणुओं या संरचनाओं के साथ जोड़कर नैनो सामग्री में जोड़ा जा सकता है। नैनो सामग्री का आकार अधिकांश जैविक अणुओं और संरचनाओं के समान होता है इसलिए, नैनो सामग्री विवो और इन विट्रो जैव चिकित्सा रिसर्च और अनुप्रयोग दोनों के लिए उपयोगी हो सकते हैं। इस प्रकार अब तक, जीव विज्ञान के साथ नैनो सामग्री के एकीकरण ने, लाक्षणिक उपकरणों, कंट्रास्ट एजेंटों, विश्लेषणात्मक उपकरणों, भौतिक चिकित्सा अनुप्रयोगों और दवा वितरण वाहनों का विकास किया है।
नैनो -चिकित्सा का उद्देश्य निकट भविष्य में अनुसंधान उपकरणों और लाक्षणिक रूप से उपयोगी उपकरणों का एक बहुमूल्य सेट प्रदान करता है।[4][5] राष्ट्रीय नैनो प्रौद्योगि की पहल दवा उद्योग में उन्नत दवा वितरण प्रणाली, नई चिकित्सा और विवो प्रतिबिंबन में सम्मिलित हो सकते हैं।[6] नैनो औषधि अनुसंधान चार विकास केंद्रों का समर्थन करते हुए यूएस राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान कॉमन फंड , प्रोग्राम से धन प्राप्त कर रहे है।[7]
2015 में नैनो औषधि की बिक्री 16 बिलियन डॉलर तक पहुंच गई, नैनो प्रौद्योगिकी आरएंडडी में हर साल कम से कम 3.8 बिलियन डॉलर का निवेश किया जा रहा है। 2013 में उत्पाद की बिक्री 1 ट्रिलियन डॉलर से अधिक होने के साथ हाल के वर्षों में उभरती हुई नैनो प्रौद्योगिकी के लिए वैश्विक वित्त पोषण में प्रति वर्ष 45% की वृद्धि हुई है।[8] जैसा कि नैनो औषधि उद्योग का विकास जारी रहा है, अर्थव्यवस्था पर इसका महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ने की उम्मीद की जाती है।
दवा वितरण
नैनो प्रौद्योगिकी ने नैनो कणों का उपयोग करके विशिष्ट कोशिकाओं तक दवा पहुँचाने की संभावना प्रदान की है।[9][10] समग्र दवा की खपत और दुष्प्रभावों को काफी कम किया जा सकता है। सक्रिय औषध घटक को केवल रुग्ण क्षेत्र में जमा करके और आवश्यकता से अधिक मात्रा में कम करके किया जा सकता है। लक्षित दवा वितरण का उद्देश्य दवाओं के दुष्प्रभावों को कम करना है जिससे खपत और उपचार व्यय में कमी आती है। इसके अतिरिक्त लक्षित दवा वितरण स्वस्थ कोशिकाओं के अवांछित संपर्क को कम करके लक्षित दवा के दुष्प्रभाव को कम करता है। दवा देने के लिए शरीर के विशिष्ट स्थानों और अवधि के दौरान जैव उपलब्धता को अधिकतम करने पर ध्यान केंद्रित किया जाता है। यह संभावित रूप से नैनो अभियंता उपकरणों द्वारा आणविक लक्ष्यीकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।[11][12] चिकित्सा प्रौद्योगिकियों के लिए नैनो स्केल का उपयोग करने का एक लाभ यह है कि छोटे उपकरण कम आक्रामक होते हैं और संभवतः शरीर के अंदर प्रत्यारोपित किए जा सकते हैं, साथ ही जैव रासायनिक प्रतिक्रिया का समय बहुत कम होता है। ये उपकरण विशिष्ट दवा वितरण की तुलना में तेज़ और अधिक संवेदनशील होते हैं।[13] नैनो औषधि के माध्यम से दवा वितरण की प्रभावकारिता काफी हद तक इस पर आधारित है। ए) दवाओं का कुशल संपुटीकरण, बी) शरीर के लक्षित क्षेत्र में दवा का सफल वितरण, और सी) सफल दवा जारी करना।[14] ]बहुत सी नैनो वितरण दवाएं 2019 तक बाजार पर थीं।[15]
दवा वितरण प्रणाली, लिपिड-[16] या पॉलिमर-आधारित नैनो कणों को दवा के भेषजक्रियाविज्ञान (फार्माकोडायनामिक्स) और जैव वितरण में सुधार के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।[17][18][19] चूँकि, विभिन्न रोगियों के बीच नैनो औषधि के भेषज बलगतिकी और भेषजक्रियाविज्ञान अत्यधिक परिवर्तनशील हैं।[20] जब शरीर के रक्षा तंत्र के [21] नैनो कणों में लाभकारी गुण होते हैं जिनका उपयोग दवा वितरण में सुधार के लिए किया जा सकता है। कोशिका झिल्लियों के माध्यम से और कोशिका कोशिका द्रव्य में दवाओं को प्राप्त करने की क्षमता सहित जटिल औषध वितरण प्रणाली का विकास किया जा रहा है। ट्रिगर प्रतिक्रिया दवा के अणुओं को अधिक कुशलता से उपयोग करने का एक तरीका है। ड्रग्स को शरीर में रखा जाता है और केवल एक विशेष संकेत मिलने पर ही सक्रिय होता है। उदाहरण के लिए, खराब घुलनशीलता वाली दवा को दवा वितरण प्रणाली द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। जहां हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक वातावरण विद्यमान होते हैं, जिससे घुलनशीलता में सुधार होता है।[22] दवा वितरण प्रणाली को विनियमित दवा रिलीज के माध्यम से ऊतक क्षति को रोकने में भी सक्षम हो सकती है, दवा निकासी दरों को कम करना या वितरण की मात्रा कम और गैर-लक्षित ऊतक पर प्रभाव कम करता है। चूँकि, इन नैनो कणों का जैव वितरण नैनो - और माइक्रोसाइज्ड सामग्री के जटिल मेजबान की प्रतिक्रियाओं के कारण अभी भी अपूर्ण है।[21]और शरीर में विशिष्ट अंगों को लक्षित करने में कठिनाई होती है। फिर भी, नैनो पार्टिकुलेट सिस्टम की क्षमता और सीमाओं को अनुकूलित करने और बेहतर ढंग से समझने के लिए बहुत सारे काम अभी भी चल रहे हैं। जबकि अनुसंधान की प्रगति यह साबित करती है कि नैनो कणों द्वारा लक्ष्यीकरण और वितरण को बढ़ाया जा सकता है, नैनो टॉक्सिसिटी के खतरे उनके चिकित्सा उपयोगों की आगे की समझ में एक महत्वपूर्ण अगला कदम बन जाते हैं।[23] नैनो कणों की विषाक्तता आकार, और सामग्री पर निर्भर करती है। ये कारक बिल्ड-अप और अंग क्षति को भी प्रभावित कर सकते हैं। नैनो कणों को लम्बे समय तक बनाये रखने के लिए बनाया जाता है, लेकिन इसके कारण ये अंगों, विशेष रूप से यकृत और प्लीहा में फंस जाते हैं क्योंकि इन्हें तोड़ या बाहर नहीं निकाला जा सकता है। इस नॉन-बायोडिग्रेडेबल सामग्री का निर्माण रैट में में अंग क्षति और सूजन का कारण देखा गया है। ।[24] असमंगी स्थिर चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में ट्यूमर स्थल पर चुंबकीय नैनो कणों के चुंबकीय वितरण से ट्यूमर के विकास में वृद्धि हो सकती है। समर्थक प्रो-ट्यूमरजेनिक प्रभावों को दरकिनार करने के लिए बारी बारी से विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों का उपयोग किया जाना चाहिए। [25][26][27][28] एंटीबायोटिक प्रतिरोध या विभिन्न रोगाणुरोधी उपयोगों को कम करने की क्षमता के लिए नैनोकणों पर अनुसंधान किया जा रहा है। मल्टी ड्रग रेजिस्टेन्स (एमडीआर) संयमों को दरकिनार करने के लिए भी नैनोकणों का उपयोग किया जा सकता है।[9]
अनुसंधान के तहत सिस्टम
लिपिड नैनो प्रौद्योगिकी में अग्रिम अभियांत्रिकी मेडिकल नैनो उपकरण तथा उपन्यास दवा वितरण प्रणालियों के साथ-साथ संवेदन अनुप्रयोगों के विकास में सहायक थी।[29] प्रारंभिक शोध के तहत माइक्रो आरएनए वितरण के लिए एक अन्य प्रणाली कैंसर से नियंत्रणमुक्त दो अलग-अलग माइक्रोआरएनए के स्व-संयोजन द्वारा गठित नैनो कण है।[30] एक संभावित अनुप्रयोग छोटे विद्युत् यांत्रिक आलेखित्र प्रणालियों पर आधारित होते है, जैसे कि विद्युत् यांत्रिक आलेखित्र प्रणालियों की दवाओं और सेंसर के सक्रिय रिलीज के लिए जांच की जा रही है ताकि लोहे के नैनो कणों या सोने के गोले के साथ संभावित कैंसर का इलाज किया जा सके।[31]
अनुप्रयोग
कुछ नैनो -प्रौद्योगिकी-आधारित दवाएं जो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं या मानव, लाक्षणिक परीक्षणों में सम्मिलित होती हैं।
- अब्रक्सेन, स्तन कैंसर के इलाज के लिए अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन (एफडीए) द्वारा अनुमोदित,[32] गैर-छोटे-सेल फेफड़ों के कैंसरर (एनएससीएलसी)[33] और अग्न्याशय के कैंसर,[34] नैनो पार्टिकल एल्बुमिन बाउंड पैक्लिटैक्सेल है।
- डॉक्सिल को मूल रूप से एचआईवी से संबंधित कपोसी के सार्कोमा पर उपयोग के लिए एफडीए द्वारा अनुमोदित किया गया था। अब इसका उपयोग ओवेरियन कैंसर और मल्टीपल मायलोमा के इलाज के लिए भी किया जा रहा है। दवा लिपोसोम्स में बंद है, जो वितरित की जा रही दवा के जीवन को बढ़ाने में मदद करती है। लिपोसोम स्व-संयोजन, गोलाकार, बंद कोलाइडल संरचनाएं हैं जो एक जलीय स्थान को घेरने वाले लिपिड बाईलेयर्स से बने होते हैं। लिपोसोम कार्यक्षमता बढ़ाने में भी मदद करते हैं और यह उस क्षति को कम करने में मदद करते हैं, जो दवा विशेष रूप से हृदय की मांसपेशियों को करती है।।[35]
- मेटास्टैटिक अग्नाशय के कैंसर के इलाज के लिए ओनिवाइड, लिपोसोम एनकैप्सुलेटेड इरिनोटेकन, अक्टूबर 2015 में एफडीए द्वारा अनुमोदित किया गया था।[36]
- रैपम्यून एक नैनो क्रिस्टल-आधारित दवा है, जिसे 2000 में एफडीए द्वारा प्रत्यारोपण के बाद अंग अस्वीकृति को रोकने के लिए अनुमोदित किया गया था। नैनो क्रिस्टल घटक दवा की घुलनशीलता और विघटन दर में वृद्धि की अनुमति देते हैं, जिससे बेहतर अवशोषण और उच्च जैवउपलब्धता होती है।[37]
- काबेनुआ को एफडीए द्वारा कैबोटेग्रेविर एक्सटेंडेड-रिलीज़ इंजेक्टेबल नैनो-सस्पेंशन, प्लस रिलपीवायरिन एक्सटेंडेड-रिलीज़ इंजेक्टेबल नैनो-सस्पेंशन के रूप में अनुमोदित किया गया है। यह वयस्कों में एचआईवी -1 संक्रमण के उपचार के लिए एक पूर्ण आहार के रूप में इंगित किया गया है, जो उन लोगों में वर्तमान एंटीरेट्रोवायरल रेजिमेन को बदलने के लिए है, जो बिना किसी इतिहास के एक स्थिर एंटीरेट्रोवायरल रेजिमेन पर वायरोलॉजिकल रूप से दबा हुआ है (एचआईवी -1 आरएनए 50 प्रतियां प्रति एमएल से कम)। उपचार विफलता और कैबोटेग्रेविर या रिलपीवायरिन के लिए कोई ज्ञात या संदिग्ध प्रतिरोध नहीं है। एचआईवी-1 संक्रमित वयस्कों के लिए यह पहला एफडीए-अनुमोदित इंजेक्शन, पूर्ण आहार है जिसे महीने में एक बार दिया जाता है।
प्रतिबिंबन
विवो प्रतिबिंबन में एक और क्षेत्र है जहां उपकरण और डिवाइस विकसित किए जा रहे हैं।[38] नैनो पार्टिकल कंट्रास्ट एजेंटों का उपयोग करते हुए, अल्ट्रासाउंड और एमआरआई जैसी छवियों का एक अनुकूल वितरण और बेहतर कंट्रास्ट होता है। कार्डियोवैस्कुलर प्रतिबिंबन में, नैनो कणों में रक्त पूलिंग, इस्केमिया, एंजियोजिनेसिस, एथीरोसलेरोसिस और फोकल क्षेत्रों के दृश्य में सहायता करने की क्षमता होती है जहां सूजन मौजूद होती है।[38]
क्वांटम बिंदु (आकार-ट्यूनेय प्रकाश उत्सर्जन के साथ नैनोकण), जब एमआरआई (चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग) के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है, ट्यूमर स्थलों की असाधारण छवियां उत्पन्न कर सकता है। पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आने पर कैडमियम सेलेनियम चमक के नैनोकणों को इंजेक्ट करते समय, वे कैंसर ट्यूमर में झपकी लेते हैं। सर्जन इसे चमकदार ट्यूमर के रूप में देख सकते है, और इस ट्यूमर को हटाने के लिए एक गाइड के रूप में उपयोग कर सकते हैं। कार्बनिक रंगों के मुकाबले ये नैनोकण बहुत अधिक चमकीले होते हैं और उन्हें उत्तेजना के लिए केवल एक प्रकाश स्रोत की आवश्यकता होती है। इसका अर्थ है कि फ्लोरोसेंट क्वांटम डॉट्स के प्रयोग से एक उच्च कंट्रास्ट छवि तथा कम कीमत पर आज के कंट्रास्ट मीडिया के रूप में उपयोग किए जाने वाले जैविक रंग की तुलना में कम मूल्य पर उत्पादन हो सकता है। चूँकि, नकारात्मक पक्ष यह है कि क्वांटम डॉट्स सामान्तया काफी जहरीले तत्वों से बने होते हैं, लेकिन इस चिंता को फ्लोरोसेंट डोपेंट के उपयोग से संबोधित किया जा सकता है।[39]
ट्रैकिंग प्रक्रिया यह निर्धारित करने में मदद कर सकता है कि दवाओं को कितनी अच्छी तरह वितरित किया जा रहा है या पदार्थों को कैसे मेटाबोलाइज किया जाता है। पूरे शरीर में कोशिकाओं के एक छोटे समूह का पता लगाना कठिन है, इसलिए वैज्ञानिक कोशिकाओं को डाई करते थे। इन रंगों को प्रकाशित करने के लिए एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के प्रकाश से उत्तेजित होने की आवश्यकता होती है। जबकि विभिन्न रंग के रंग प्रकाश की विभिन्न आवृत्तियों को अवशोषित करते हैं, कोशिकाओं के रूप में कई प्रकाश स्रोतों की आवश्यकता होती थी। इस समस्या को हल करने का एक तरीका ल्यूमिनेसेंट टैग के साथ है। .ये टैग प्रोटीन से जुड़े क्वांटम डॉट्स होते हैं जो कोशिका झिल्ली में प्रवेश करते हैं।[39] ये डॉट्स आकार में यादृच्छिक हो सकते हैं, जैव-अक्रिय सामग्री से बने हो सकते हैं, और वे रंग का आकार आश्रित नैनोस्केल गुण प्रदर्शित करते है। इसके परिणामस्वरूप, आकारों का चयन किया जाता है, ताकि क्वांटम डॉट्स फ्लोरोसिस के समूह को बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रकाश की आवृत्ति दूसरे समूह को ज्योतिर्मय बनाने के लिए आवश्यक आवृत्ति का एक भी गुणक हो। फिर दोनों समूहों को एक ही प्रकाश स्रोत से प्रकाशित किया जा सकता है। उन्होंने नैनो पार्टिकल्स डालने का तरीका भी खोज लिया है[40] शरीर के प्रभावित हिस्सों में ताकि शरीर के उन हिस्सों में ट्यूमर के विकास या सिकुड़न या अंग की परेशानी को दिखाते हुए चमक उठे।[41]
संवेदन
नैनो प्रौद्योगिकी -ऑन-चिप प्रयोगशाला-ऑन-चिप प्रौद्योगिकी का एक आयाम है। एक उपयुक्त एंटीबॉडी से जुड़े चुंबकीय नैनो कणों का उपयोग विशिष्ट अणुओं, संरचनाओं या नैनो जीवों को लेबल करने के लिए किया जाता है। विशेष रूप से सिलिका नैनो पार्टिकल्स फोटोफिजिकल दृष्टिकोण से निष्क्रिय होते हैं और नैनो पार्टिकल शेल के भीतर बड़ी संख्या में डाई जमा कर सकते हैं।[42] डीएनए के छोटे खंडों के साथ टैग किए गए सोने के नैनो कणों का उपयोग नमूने में अनुवांशिक अनुक्रम का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। पॉलीमेरिक माइक्रोबीड्स में विभिन्न आकार के क्वांटम डॉट्स को एम्बेड करने से जैविक परख के लिए बहुरंगा ऑप्टिकल कोडिंग प्राप्त की जा चुकी है। न्यूक्लिक एसिड के विश्लेषण के लिए नैनो पोर प्रौद्योगिकी न्यूक्लियोटाइड्स के तारों को सीधे इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर में परिवर्तित करती है।[citation needed]
कैंसर कोशिकाओं द्वारा छोड़े गए प्रोटीनों तथा अन्य जैव चिह्नकारों की पहचान करने में सक्षम सेंसर परीक्षण चिप्स रोगियों के खून की कुछ बूँदें से प्रारंभिक चरणों में कैंसर का पता लगाने और निदान करने में समर्थ हो सकते हैं।[43] नैनो प्रौद्योगिकी आर्थ्रोस्कोपी के उपयोग को आगे बढ़ाने में मदद कर रही है, जो पेंसिल के आकार के उपकरण हैं जिनका उपयोग सर्जरी में रोशनी और कैमरों के साथ किया जाता है ताकि सर्जन छोटे चीरों के साथ सर्जरी कर सकें। चीरे जितने छोटे होते हैं, उपचार का समय उतना ही तेज होता है, जो रोगियों के लिए बेहतर होता है। यह आर्थोस्कोप को बालों की लट से भी छोटा बनाने का तरीका खोजने में भी मदद कर रहा है।[44]
नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स पर आधारित कैंसर की जांच के बारे में शोध से कई टेस्ट करवाए जा सकते हैं जिन्हें औषधालय में किया जा सकता है। परिणाम बहुत सटीक होने का संकेत करते हैं और उत्पाद सस्ते होने का वादा किया जाता है। और वे बहुत कम मात्रा में रक्त ले सकते हैं और लगभग पाँच मिनट में शरीर में कहीं भी कैंसर का पता लगा सकते हैं, एक संवेदनशीलता के साथ जो एक पारंपरिक प्रयोगशाला परीक्षण से हज़ार गुना बेहतर है। इन उपकरणों को कैंसर प्रोटीन का पता लगाने के लिए नैनोवायर से बनाया गया है, प्रत्येक नैनो वायर डिटेक्टर एक अलग कैंसर मार्कर के प्रति संवेदनशील होने के लिए तैयार है।[31]नैनो वायर डिटेक्टरों का सबसे बड़ा लाभ यह है कि वे परीक्षण उपकरण में लागत जोड़े बिना कहीं भी दस से एक सौ समान चिकित्सा स्थितियों के लिए कहीं भी परीक्षण कर सकते हैं।[45] नैनो प्रौद्योगिकी ने कैंसर का पता लगाने, निदान और उपचार के लिए ऑन्कोलॉजी को निजीकृत करने में भी मदद की है। अब इसे बेहतर प्रदर्शन के लिए प्रत्येक व्यक्ति के ट्यूमर के अनुरूप बनाया जा सकता है। उन्होंने ऐसे तरीके खोजे हैं जिससे वे शरीर के एक विशिष्ट हिस्से को लक्षित कर सकेंगे जो कैंसर से प्रभावित हो रहा है।[46]
पूति उपचार
डायलिसिस के विपरीत, जो विलायकों के आकार से संबंधित विलायकों के प्रसार और अर्द्ध-पारगम्य झिल्ली में द्रव के अति निस्पंदन के सिद्धांत पर काम करता है, नैनोकणों के साथ शुद्धिकरण पदार्थों के विशिष्ट लक्ष्यीकरण की अनुमति देता है।[47] इसके अतिरिक्त बड़े यौगिक जो सामान्यतः डायलजेबल नहीं होते हैं, उन्हें हटाया जा सकता है।[48]
शुद्धिकरण प्रक्रिया लौह-चुंबकीय या सुपरअनुचुंबकीय गुणों वाले कार्यात्मक आयरन ऑक्साइड या कार्बन लेपित धातु नैनो कणों पर आधारित होती है।[49] बाध्यकारी एजेंट जैसे प्रोटीन,[47] एंटीबायोटिक दवाओं,[50] या सिंथेटिक लाइगैंडों[51] सहसंयोजक रूप से कण सतह से जुड़े होते हैं। ये बाध्यकारी एजेंट समूह बनाने वाली लक्षित प्रजातियों के साथ बातचीत करने में सक्षम हैं। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र प्रवणता को लागू करने से नैनो कणों पर बल लगाने की अनुमति मिलती है। इसलिए कणों को बल्क द्रव से अलग किया जा सकता है, जिससे इसे दूषित पदार्थों से साफ किया जा सकता है।[52][53]
कार्यात्मक नैनो मैग्नेट के छोटे आकार (<100 एनएम) और बड़े सतह क्षेत्र में रक्तसंलयन की तुलना में लाभप्रद गुण होते हैं, जो कि रक्त के शुद्धिकरण की तकनीक के रूप से उपयोग की जाने वाली प्रौद्योगिकी है और सतह के अधिशोषण पर आधारित है। ये लाभ उच्च लोडिंग और बाध्यकारी एजेंटों के लिए सुलभ हैं, लक्ष्य यौगिक के प्रति उच्च चयनात्मकता, तेजी से प्रसार, छोटे हाइड्रोडायनामिक प्रतिरोध और कम खुराक के होते है।[54]
ऊतक अभियंतािंग
ऊतक अभियांत्रिकी के भाग के रूप में उपयोग किया जा सकता है, उपयुक्त नैनोमेटीरियल आधारित प्रखंड और विकास कारकों का उपयोग करते हुए क्षतिग्रस्त ऊतक को पुन: निर्माण या मरम्मत या नया आकार देने में मदद के लिए.ऊतक अभियांत्रिकी यदि सफल अंग प्रत्यारोपण या कृत्रिम प्रत्यारोपण जैसे पारंपरिक उपचारों को प्रतिस्थापित कर सकता है। नैनो कण जैसे कि ग्राफीन, कार्बन नैनोट्यूब, मोलिब्डेनम डिस्सल्फाइड और टंगस्टन डिस्सल्फाइड का उपयोग अस्थि ऊतक अभियांत्रिकी अनुप्रयोगों के लिए ययांत्रिकीय रूप से मजबूत जैव निम्नैरिक बहुमरिक नैनोकंजिट बनाने के लिए एजेंट के रूप में किया जा रहा है। निम्न सांद्रता (~0.2 वजन %) पर बहुलक मैट्रिक्स में इन नैनोकणों के संयोजन से बहुलक नैनोकंपोटेस के संपीड़न और फ्लेक्चुरल यांत्रिक गुणों में महत्वपूर्ण सुधार होता है।।[55][56] संभावित रूप से, इन नैनोकॉम्पोजिट्स का प्रयोग एक उपन्यास के रूप में किया जा सकता है जो कि यंत्रवत् मजबूत, हल्के वजन सम्मिश्र रूप में अस्थि प्रत्यारोपण के रूप में किया जाता है।[citation needed]
उदाहरण के लिए, एक इन्फ्रारेड लेजर द्वारा सक्रिय सोने के लेपित नैनोशेल के निलंबन का उपयोग करके एक मांस वेल्डर को चिकन मांस के दो टुकड़ों को एक टुकड़े में फ्यूज करने के लिए प्रदर्शित किया गया था। इसका उपयोग सर्जरी के दौरान धमनियों को वेल्ड करने के लिए किया जा सकता है।[57] एक अन्य उदाहरण नैनोऔषध है, गुर्दे पर नैनो औषधि का उपयोग।
चिकित्सा उपकरण
न्यूरो-इलेक्ट्रॉनिक अंतर्भिमुखी एक दूरदर्शी लक्ष्य है जो नैनो उपकरणों के निर्माण से संबंधित है, जो कंप्यूटर को तंत्रिका तंत्र से जुड़ने एवं जोड़ने की अनुमति देता है। इस विचार के लिए एक आण्विक संरचना तैयार करने की आवश्यकता है जो किसी बाहरी कंप्यूटर द्वारा तंत्रिका आवेगों के नियंत्रण और पता लगाने की अनुमति प्रदान करता है। ईंधन भरने योग्य रणनीति का तात्पर्य है कि ऊर्जा को निरंतर या समय-समय पर बाहरी ध्वनि, रासायनिक, टेदरेड, चुंबकीय, या जैविक विद्युत स्रोतों से भर दिया जाता है, जबकि एक गैर-ईंधन योग्य रणनीति का अर्थ है कि सभी ऊर्जा आंतरिक ऊर्जा भंडारण से खींची जाती है जो सभी ऊर्जा के समाप्त होने पर रुक जाएगी। स्व-संचालित नैनो उपकरणों के लिए एक नैनो स्केल एंजाइमी जैव ईंधन सेल विकसित किया गया है जो मानव रक्त और तरबूज सहित बायोफ्लुइड्स से ग्लूकोज का उपयोग होता है।[58] इस नवान्वेषण की एक सीमा यह है कि बिजली की खपत से विद्युत का हस्तक्षेप या रिसाव अथवा बिजली की खपत से अत्यधिक गर्म होना संभव है। संरचना की तार बेहद कठिन है क्योंकि उन्हें ठीक तंत्रिका तंत्र में स्थित होना चाहिए। इंटरफेस प्रदान करने वाली संरचनाएं शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली के साथ भी संगत होनी चाहिए।[59]
सेल मरम्मत मशीन
आण्विक नैनो -प्रौद्योगिकी नैनो -प्रौद्योगिकी अभियांत्रिकी आणविक निर्माणों की संभावना के संबंध में नैनो -प्रौद्योगिकी का एक फ़्यूचर्स अध्ययन का उपक्षेत्र है, ऐसी मशीनें जो पदार्थ को आण्विक या परमाणु पैमाने पर पुनः क्रम में ला सकती हैं।[citation needed]