Istraživači iz Južne Australije su napravili i patentirali novu tehnologiju za dostavljanje kozmetike i lekova direktno na kožu. Oni su uz pomoć nanočestica silicijuma (uglavnom pesak) napravili dugotrajnu kozmetiku i kreme za kontrolisanje dostave lekova preko kože.

Ovi australijski istraživači  već imaju niz svojih patenata na nove tehnologije. Sada aktivno traže komercijalnog partnera koji će pomoći da se ovi proizvodi iznesu iz labaratorije i stave u upotrebu. Korišćene su specijalno projektovane nanočestice silicijuma da bi se napravila emulzija na kojoj se zasnivaju mnogi kozmetički i terapeutski proizvodi. Jedan od vođa tima istraživača je Nasrin Ghouchi-Eskandar sa južno-australijskog Ian Wark instituta. Ovaj novi istraživački rad prvi put je predstavljen javnosti na Svežoj nauci, kampu za komunikaciju naučnika koji su na ranom razvoju karijere, koji se održava u Melburn muzeju. Vođa tima, Nasrin, je bio jedan od 16 pobednika iz cele Australije.

Mnoge tečnosti uzimamo „zdravo za gotovo“ – mleko, tečne boje, dresinge za salatu, kreme za kožu. Sve su to zapravo emulzije, male kapljice uljanih komponenti koje se raspršuju u vodi. Istraživači su sada napravili emulziju sa nanočesticama silicijuma, što je u stvari minijaturni pesak, umesto kapljica ulja. Oblaganje malih kapljica emulzije sa silicijumom povećava stabilnost mešavine i čini manje verovatnim da će aktivna jedinjenja unutar mešavine degradirati ili biti puštena dok ne želimo da se to desi.

Koristeći ove metode, sa kliničke tačke gledišta, otkriveno je da se dostava lekova može unaprediti poboljšanjem oslobađanja kroz odgovarajuću debljinu premaza odnosno obloge. Primećuje se i brzo i sporo oslobađanje, koje kontroliše sistem za isporuku. Ovaj sistem može biti jako koristan ako se lek bude oslobađao na određeno vreme. Problemi sa isporukom lekova nastaju kada se ceo lek ispusti/isporuči odjednom, jer tada može doći do akumulacije istog i samim tim do toksičnog dejstva. Kontrolisanjem isporuke lekova preko emulzija, taj problem nestaje.

Nanočestice silicijuma su u interakciji sa ćelijama kože na način koji značajno povećava isporuku lekova na određene slojeve kože. Korišćenjem nanočestica ne samo da je veća koncentracija aktivnih supstanci isporučena, već će nepotrebno curenje u krvotok biti ograničeno. Ovo je velika prednost za kožu kada su u pitanju kreme za sunčanje kao i kreme protiv starenja, koje bi trebalo da utiču samo na određene slojeve kože, a ne da prodiru u sve delove.

Ovim unapređenjem krema i kozmetike dobijamo upravo ono što nam je godinama već potrebno. Preparati će delovati na one delove kože koji iziskuju tretman, a i njihovo delovanje biće povećano.

Istraživači sa Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST) su na korak bliže razvoju sredstva za brzu dijagnostiku testa krvi, u kojoj će biti moguće skenirati na hiljade bolesti i ostalih hemijskih indikatora u trenutku. Tim je otkrio kako se dekodiraju električni signali koje generišu nanopore – „kapije“ prečnika 2 nm u okviru veštačke ćelijske membrane koja će biti postavljena unutar organizma.

Nanopore nisu nove same po sebi, jer nešto više od jedne decenije naučnici su uz pomoć njih pokušali da naprave električni detektor za praćenje jednostranog DNK lanca za genetski redosled aplikacija. Nedavno, naučnici NISTa skrenuli su pažnju na korišćenje nanopora za identifikaciju, kvantifikacovanje i karakterizaciju svakog od 20 000 proteina koje telo proizvodi. Ovakva idenifikacija bi omogućila snimak celokupnog zdravstvenog stanja pacijenta u trenutku. Potrebno je da nanopore dozvole molekulima da prodru u njih, jedan po jedan, a taj proces uopšte nije lak jer dolazi do selekcije molekula.

Da bi se rešio ovaj problem članovi NIST tima, koji je prethodno razvio metodu za razlikovanje veličine i koncentracije svakog molekula, proučavaju interakciju jednog molekula sa nanoporama. Njihov novi teorijski model opisuje fizičko i hemijsko stanje nanopora u delovanju sa drugim molekulima. Ovakav proces dovodi do ubrzanja ostvarenja moćnih dijagnostičkih alata u polju medicine. U bukvalnom smislu biće omogućeno čitanje svih podataka koje prenose molekuli koji su prošli kroz nanopore.
Uz pomoć novih metoda naučni tim će biti u stanju da modifikuje interakciju određenog tipa velikih molekula kroz otvaranje nanopora.

Molekuli politen-glikola(PEG),  su dobro prilagođavajući polimer koji može da formira lance različitih dužina. PEG lanci mogu biti vrlo dugački, ali veza između njih je veoma slaba. Na ovaj način nanopore su testirane da bi se uvidelo da li prave razliku između dva molekula skoro identiče veličine, koji se razlikuju u samo nekoliko atoma dužine. Uređaj koji je napravio tim je u stanju da pravi razlike između različitih veličina PEG lanaca. Minijaturni senzori biće prilagođeni da brzo menjaju veličine molekula i tako ih prilagođavaju da imaju odličnu interakciju sa nanoporama. Sve ovo je veza između mikro nivoa koji se nalazi u čovekovom telu i razmevanja kako isti funkcioniše prilikom dostavljanja dijagnoze. Može se slobodno reći da je ovaj novi naučni pronalazak „prevodilac“ signala koje nam telo šalje.

Dijagnostika raznih oboljenja, koja se uspostavlja analizom krvi, na ovaj način biće detaljno analizirana za kratko vreme. Sve ono što se u datom trenutku dešava u telu, već sledećeg će lekri sa potpunom sigurnošu moći da dijagnostikuju i na osnovu toga leče pacijenta.

Najnovija istraživanja su pokazala da zagrejane nanokapsule mogu pomoći pri radioterapiji na taj način što će se ista ciljano usmeriti na određene organe. Tako će se uštedeti vreme, sam proces lečenja kao i mogućnost od eventualnog oštećenja tkiva.

Tim sa Oksfordskog Univerziteta, odeljenje za hemiju i istraživanja, na čelu sa dr Ben Davisom i Malcolom Greenom, već neko vreme se bavi proučavanjem nanocevčica i njihovim dejstvom. U stručnom časopisu Nature Materials (Prirodni materijali) ovi istraživači su objasnili ceo postupak pravljenja "kaveza" od jednozidne ugljenikove nanocevčice, koji se zatim puni radioaktivnim solima metal halida. Kada se kavez napunjen solima ohladi na krajevima cevi, stvara se mala radioaktivna nanokapsula sa "šećernom" površinom koja pomaže da se kompatibilnost unutar samog tela poboljša.

Uz pomoć ovog metoda tim je napravio nanokapsule koje isporučuju koncentrisaniju dozu zračenja (800% jonizirajuće doze po gramu) od doze potrebne za radioterapiju. Testiranje su vršili na miševima ne bi li videli kako telo reaguje na ovakve nove kapsule.

Utvrđeno je da se nanokapsule akumuliraju u tkivu pluća, ali ne i u tkivu štitaste žlezde, želuca i mokraćne bešike. Čak i posle nedelju dana nanokapsule ostaju stabilne u telu bez bilo kakvog radioaktivnog oštećenja pluća.

Za primenjivanje istog tretmana na ljudima biće potrebno mnogo vremena usavršavanja ove metode, međutim postignuti rezultati su veliki uspeh. Po prvi put istraživači su pokazali kako nanokapsule za ciljanu radioterapiju mogu biti napravljenje da deluju unutar tela, bez oštećenja istog.Velikom broju ljudi ovakav način „obrnutog“ lečenja još uvek deluje kao naučna fantastika. Primenom nanotehnologije svi procesi koji se sada obavljaju vantelesno, u svrhe lečenja, obavljaće se unutar samog tela i tako već u startu ubrzati proces lečenja.

Stvaranje lanca DNK u laboratoriji vodi stvaranju veštačkih organizama. Naučnici su sada u mogućnosti da naprave lanac DNK "po želji", onakav kakav im odovara. Postoje brojne kritike na ovo revolucionarno naučno otkriće, jer se mnogi plaše ishoda. Kako stručnjaci kažu "Ne treba se igrati Boga".

Posle 15 godina rada, tim američkih istraživača razvio je prvu autoreproduktivnu živu ćeliju, koju kontroliše sintetički genom. Kritičari upozoravaju na opasnosti od razvijanja veštačkih organizama. "Reč je o ćeliji koja u potpunosti potiče od sintetičkih hromozoma, napravljenih sa četiri boce hemikalija, koje čine delove DNK", kaže Kreg Venter, glavni istraživač na Institutu "Džej Kreg". Venter je novinarima rekao da je taj eksperiment počeo sa živom ćelijom, koja je potom prerađena pomoću sintetizovanog genoma, posle čega je ćelija prošla kroz "million koraka replikacije". Tim naučnika je najpre konstruisao svojevrsni "genetički softver" bakterije, koji su potom presadili u ćeliju, koja je na kraju zamrznuta. Inače, Venter je rekao da je još pre dve godine uspeo da izvrši sintetizaciju genoma bakterije, ali da tada nije bio u mogućnosti da ga presadi u ćeliju.

Osim što su sintetizovali genom (kompletnu naslednu osnovu jednog organizma) tako što su spajali hromozome u čijem je sastavu geni - DNK organizma, istraživači su na genome dodali i "vodene žigove" kako bi ih razlikovali od prirodnih. Te oznake, zapravo, sadrže imena svih 46 autora i istraživača koji su radili na projektu, kao i zvaničnu internet stranicu, kako bi svako ko uspe da izvrši dekodiranje i mogao da pošalje e-mail timu. Osim toga, uključena su i tri citata irskog pisca Džejmsa Džojsa. Jedan od njih glasi ovako: "Živeti, biti u zabludi, pobediti, stvoriti život iz života". S razlogom, očigledno. Venter je dodao da je "ovo prvi put da sintetički DNK u potpunosti kontroliše jednu ćeliju". Zato će, kaže, i nadalje "raditi na konstruisanju bakterije koja će biti sposobna da obavlja korisne funkcije".

Algama iz staklene boce protiv "staklene bašte"

Ova metoda bi mogla da se koristi u proizvodnji lekova, vakcina, ali i biogoriva, nove tzv. "čiste energije" za rafinerije. Takođe, mogla bi i da omogući proizvodnju algi za apsorpciju i čišćenje ugljendioksida, najopasnijeg zagađivača životne sredine, navedeno je u izveštaju, objavljenom u magazinu "Nauka". "Na putu smo da razvijemo veoma moćnu aparaturu u nameri da upravljamo biološkim procesima", kaže Kreg Venter, istraživač koji je učestvovao i u prvom mapiranju ljudskih genoma 2000. godine, tokom kojeg je vršeno lociranje svakog ljudskog gena, kao i određivanje njegove specifične strukture i funkcije.

Otvaranje Pandorine kutije

Kritičari upozoravaju da Venter i njegovi saradnici na ovaj način ulaze u opasnu zonu, budući da "stvaraju veštačke organizme koji nisu u potpunosti proučeni i shvaćeni". Venter je izašao pred javnost i u svoju odbranu rekao da "ne pokušava da izigrava Boga". "To je klasična optužba koju kritičari upućuju naučnicima kada otkriju nešto novo u oblasti medicine ili biologije. Oduvek je čovek živeo u nastojanju da kontroliše prirodu. Zar nisu tako nastale i domaće životinje", rekao je istraživač. On smatra da ovo ne predstavlja čin otvaranja Pandorine kutije, već naprotiv – "Ovo je korak, mali korak dalje u shvatanju i razumevanju prirode i načina funkcionisanja života, a možda otkrivanju načina za kontrolu mikrobakterijskog sveta, u cilju poboljšanja života ljudi".

Ovaj eksperiment je pokrenuo niz etičkih pitanja. Pat Muni, direktor ETC grupe iz Kanade, kaže da stvaranje veštačke ćelije "nije SOS radnja za sve naše nevolje u društvu. Verovatnije je da će ovo stvoriti čitav niz novih problema". Među njima, navodi se i mogućnost zloupotrebe, pre svega kao bio-terorističko oružje.

Odbacujući takvu mogućnost, Vinter je zaključio da "tehnologija i ćelije nisu na prodaju. Nastojimo da tehnologiju iskoristimo kako bismo unapredili kvalitet vakcina, kao i da bismo poboljšali znanje i shvatanje ćelijskog života".