ナノメディシンの技術は、COVID-19ワクチンを含むいくつかのアプリケーションを持っています。ナノメディシンの詳細とその影響についてご覧ください。
自然界には多くのナノサイズの粒子が存在する。また、人間が炭素や銀といったものから作り出すこともできます。ナノマテリアルは、人間が作り出したナノスケールの物質です。
ナノ医療では、原子や分子レベルで身体に働きかける材料やデバイスが作られています。これにより、非常に特異的で的を射た結果が得られ、副作用を抑えることができる可能性があります。
ナノメディシンはどのように作用するのか？
ナノメディシンをこう考えてみてください。科学者が原子や分子を操作して、体内で非常に精密な道具として機能させるのです。例えば、ナノ医療は非常に小さいスケールで行われるため、体に的を絞って薬剤を投与することができます。
ナノメディシンの種類
ナノメディシンはまだ始まったばかりです。しかし、科学者たちは、いずれは多くの医療に応用できるようになると考えています。ナノ材料が医療に応用される主な方法は以下の通りです。
診断（ナノ診断）。ナノ粒子は、超音波やMRIなどの技術を強化し、より鮮明な画像を生成することができます。
治療（ナノテラピー）。ナノ粒子は、薬物を必要な場所に正確に送ることができるほど小さい。ワクチンは、ナノ粒子を使用して、免疫システムがウイルスに対する抗体を作るように促すことができます。また、遺伝子に合わせた個別治療の可能性も研究されています。
再生医療。カーボン・ナノチューブと呼ばれる分子は、すでに損傷した組織の修復に使用されています。将来的には、神経を再生させることができるかもしれません。
また、診断と治療を組み合わせた「セラノスティクス」と呼ばれる実験的なナノ医療も行われている。
ナノメディシンの例としてはどのようなものがありますか？
ナノメディシンは、具体的にどのように使われ、研究されているかというと、次のようなものがあります。
COVID-19ワクチン。ナノ粒子は、ファイザー社とモデルナ社の2つのCOVIDワクチンの主要な要素です。これらのワクチンは、メッセンジャーRNA（mRNA）を使用して、COVIDウイルスに対する免疫の発達を促します。しかし、mRNAはすぐに分解されてしまいます。分解される前に体内を通過させるものが必要なのです。そこで科学者たちは、mRNAをナノ粒子の中に入れ、それを免疫細胞まで運びます。そして、免疫細胞に届けることで、その役割を果たすことができるのです。
がん治療：化学療法は、がんと闘う薬を全身に送り込みます。そのため、髪が抜けたり、吐き気などの副作用が出ることがあります。ナノメディシンを使えば、がん細胞に薬を集中させ、健康な細胞にはダメージを与えないようにすることができます。
MRI。磁気共鳴画像法（MRI）は、電波と磁場を利用して、臓器や組織の詳細な画像を作成するものです。患者さんによっては、造影剤と呼ばれるものを点滴で投与されることもあります。これにより、画像の細部がより鮮明になります。しかし、蛍光性ナノ粒子は、従来の造影剤よりも鮮明な画像を提供します。これを使った画像診断法はシンプルで安価なため、いずれはMRIをより安価なものにすることができるかもしれません。
医療機器。科学者たちは、ナノテクノロジーによって、除細動器、ペースメーカー、ステントなどの埋め込み型機器をより精巧に作ることができるようになることを期待しています。小さなチップとセンサーによって、これらの装置はデータや警告を送ったり、薬を放出したり、医師が遠隔であなたをモニターすることができるようになります。
バイオマーカーの検出。バイオマーカーは、ある瞬間に細胞や体内で何が起こっているかを示すものです。バイオマーカーは、病気の警告サインにもなり得ます。例えば、高コレステロールは心臓病のバイオマーカーとなります。医師は、組織、血液、尿の検査を通じてバイオマーカーを探します。体内の個々の細胞やタンパク質も、バイオマーカーを持っています。ナノ粒子はバイオマーカーに対する感度が高いので、医師はより正確な測定ができるようになります。その結果、病気の早期診断が可能になるかもしれません。
ナノメディシンはどんな病気に使われるの？
がんだけでなく、ナノメディシンは以下のような疾患の治療にも利用できる可能性があります。
神経疾患。脳には、より大きな分子を排除するための細胞の保護層があります。これは血液脳関門（BBB）と呼ばれ、薬物が脳に到達する際に問題となります。ナノ粒子は、その大きさゆえにBBBを通過することができます。このことは、脳腫瘍、脳卒中、アルツハイマー病、髄膜炎の治療に役立つと期待されています。
目の問題。目にも異物から守るためのバリアがあります。このような防御機能により、薬物がターゲットに到達することは困難です。点眼薬、注射薬、内服薬、点滴など、目の薬を届ける最も一般的な方法は、すべてこの問題に直面しています。ナノメディシンは、ナノ粒子、コンタクトレンズの特殊コーティング、インプラントなどを使って、必要な場所に薬を届ける方法を提供します。ナノメディシンは、結膜炎、白内障、角膜損傷、黄斑変性症、緑内障の治療に役立ちます。
感染症。ナノメディシンは細菌感染の検知に役立ち、抗生物質を狙った方法で投与することができます。カテーテルや心臓弁などの医療機器は、細菌を撃退するナノ材料でコーティングすることができ、感染を防ぐことができます。
更年期障害.ホルモン補充療法は、いくつかの症状を和らげることができます。皮膚からホルモン剤を投与すると効果的で、口から飲む薬に関連する問題のいくつかを回避できることが、研究によって示されています。ホルモンをナノ粒子で投与する場合、発疹や水疱などの副作用が少なくなります。
血液疾患。白血病、リンパ腫、貧血、血友病などの疾患は、従来、化学療法、骨髄移植、幹細胞療法、薬物療法で治療されてきた。研究者たちは、ナノメディシンを使って血液の人工成分を開発し、血液の病気が破壊する機能のいくつかを引き継ぐことに注力している。
脊髄損傷。脊髄を損傷すると、その外傷が連鎖反応を引き起こし、さらなる神経損傷を引き起こします。脳と同様、脊髄にも保護細胞の層があります。医師は従来、そのバリアーを確実に通過させるために、高用量のステロイドを使用してきました。しかし、この薬は高用量で深刻な副作用があり、すぐに分解されてしまいます。ナノ粒子は、バリアーを越えて、必要な場所に薬を届け、体内に長くとどめることができるのです。また、ナノ材料は、瘢痕化を抑制し、成長を遅らせる物質をブロックすることで、体内の神経損傷の修復を助けることができる。医師は最終的に、ナノ材料でできた構造体を「足場」として使い、新しい神経組織の成長を誘導することを望んでいる。
