나노입자 – 의료 분야의 차세대 혁신

최근 기술 분야의 발전 덕분에 장기 건강의 모니터링 기능이 크게 향상되었습니다.

Organ health has seen a considerable boost in monitoring capabilities thanks to some recent advancements made in the tech sectors. While artificial intelligence remains the main focus of the media, many other technologies have the potential to play an even greater role in your future healthcare. Nanoparticles are a prime example of a technological breakthrough that could revolutionize modern medicine and help protect the lives of millions of people yearly. Here's what you need to know.

최근 기술 분야의 발전 덕분에 장기 건강의 모니터링 기능이 크게 향상되었습니다. 인공 지능이 여전히 미디어의 주요 초점으로 남아 있지만, 다른 많은 기술도 미래의 의료에서 ​​훨씬 더 큰 역할을 할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 나노입자는 현대 의학에 혁명을 일으키고 매년 수백만 명의 생명을 보호할 수 있는 기술적 혁신의 대표적인 예입니다. 당신이 알아야 할 사항은 다음과 같습니다.

What are Nanoparticles?

나노입자란 무엇입니까?

Nanoparticles are tiny structures that occur naturally. However, the term ‘nanoparticles' didn’t exist until 1857, when the famous inventor Michael Faraday coined it to describe the optical properties of metals he was studying. Notably, humans used nanoparticles long before they were understood. For example, nanoparticles helped early sculptures create unique effects, such as stained glass, that changed color in certain lighting conditions. Later research revealed that the color change resulted from gold and silver nanoparticles embedded in the glass.

나노입자는 자연적으로 발생하는 작은 구조입니다. 그러나 '나노입자'라는 용어는 1857년 유명한 발명가인 마이클 패러데이(Michael Faraday)가 자신이 연구하던 금속의 광학적 특성을 설명하기 위해 이 용어를 만들 때까지 존재하지 않았습니다. 특히 인간은 나노입자가 이해되기 오래 전부터 나노입자를 사용했습니다. 예를 들어, 나노입자는 초기 조각품이 특정 조명 조건에서 색상이 변하는 스테인드 글라스와 같은 독특한 효과를 만드는 데 도움이 되었습니다. 이후 연구에서는 유리에 박혀 있는 금과 은 나노입자로 인해 색상 변화가 발생한다는 사실이 밝혀졌습니다.

Today's description of a nanoparticle is a particle with 1 to 100 nanometers (nm) in diameter. All nanoparticles have three main characteristics. First, they remain active in a free state. Second, they have +20% of the structure's atoms located on the surface of the particle, and lastly, they often showcase quantum effects. Notably, nanoparticles are found naturally but can also be created by scientists in a lab for research purposes. Their subatomic size and impressive surface area make them ideal for use across a wide range of industries, including electronics, environmental research, and medical care.

오늘날 나노입자에 대한 설명은 직경이 1~100나노미터(nm)인 입자를 말합니다. 모든 나노입자에는 세 가지 주요 특성이 있습니다. 첫째, 그들은 자유 상태에서 활성 상태를 유지합니다. 둘째, 구조 원자의 20% 이상이 입자 표면에 위치하며, 마지막으로 종종 양자 효과를 나타냅니다. 특히, 나노입자는 자연적으로 발견되지만 연구 목적으로 실험실에서 과학자에 의해 생성될 수도 있습니다. 원자보다 작은 크기와 인상적인 표면적 덕분에 전자, 환경 연구, 의료 등 다양한 산업 분야에서 사용하기에 이상적입니다.

Breakthrough Nanoparticle Technology in Healthcare

헬스케어 분야의 획기적인 나노입자 기술

Nanotechnology continues to revolutionize industries with the healthcare sector seeing some of the most advancements as of late. Nanoparticles are particularly useful in healthcare due to their ability to penetrate deep into the body, making them ideal for drug delivery, image scanning background, and many more uses. Here are just two examples of how nanoparticles could help save millions of lives moving forward.

나노기술은 최근 가장 많은 발전을 이룬 의료 부문을 통해 계속해서 산업에 혁명을 일으키고 있습니다. 나노입자는 신체 깊숙이 침투할 수 있어 의료 분야에서 특히 유용하며, 약물 전달, 이미지 스캐닝 배경 등 다양한 용도에 이상적입니다. 다음은 나노입자가 앞으로 수백만 명의 생명을 구하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지에 대한 두 가지 예입니다.

Atherosclerosis

죽상동맥경화증

The first example of nanoparticles changing the healthcare sector was published this month in the journal, small. The study delves into researchers using nanoparticles to diagnose and treat Atherosclerosis. Atherosclerosis is a major issue for millions of people who suffer from it globally. It’s a buildup of plaque within the arteries which can result in blood pressure concerns, heart disease, stroke, and death. Sadly, there are no direct treatments for this ailment yet.

의료 부문을 변화시키는 나노입자의 첫 번째 사례는 이번 달 Small 저널에 게재되었습니다. 이 연구는 죽상동맥경화증을 진단하고 치료하기 위해 나노입자를 사용하는 연구자들을 탐구합니다. 죽상동맥경화증은 전 세계적으로 수백만 명의 사람들이 겪고 있는 주요 문제입니다. 이는 동맥 내에 플라크가 축적되어 혈압 문제, 심장병, 뇌졸중 및 사망을 초래할 수 있습니다. 안타깝게도 아직 이 질병에 대한 직접적인 치료법은 없습니다.

Source -Mayo Foundation

출처 - 마요재단

Atherosclerosis is responsible for +17M deaths yearly. Even worse, the disease continues to affect a growing number of people due to rising environmental factors, stress, smoking, alcohol consumption, and exposure to harmful work conditions. These issues have continued to increase in severity over the last three decades alongside the number of people suffering from Atherosclerosis. This study delves into how nanoparticles could help to diagnose and distribute medicines to the affected area more efficiently.

죽상동맥경화증으로 인해 매년 1,700만 명이 사망합니다. 더욱 심각한 것은 환경 요인의 증가, 스트레스, 흡연, 음주, 유해한 작업 환경에 대한 노출로 인해 이 질병이 점점 더 많은 사람들에게 영향을 미치고 있다는 것입니다. 이러한 문제는 죽상동맥경화증으로 고통받는 사람들의 수와 함께 지난 30년 동안 심각도가 계속해서 증가해 왔습니다. 이 연구는 나노입자가 어떻게 영향을 받는 부위에 의약품을 보다 효율적으로 진단하고 배포하는 데 도움이 될 수 있는지를 조사합니다.

Currently, there are multiple methods for imaging Atherosclerosis. Three primary imaging technologies used today include Intravascular ultrasound, Coronary angiography, and Magnetic Resonance Imaging (MRI). The latter provides the highest-resolution images of the three but is expensive and can be harmful to people with metal implants, kidney issues, and other health complications.

현재 죽상경화증을 영상화하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 오늘날 사용되는 세 가지 주요 영상 기술에는 혈관내 초음파, 관상동맥 조영술, 자기공명영상(MRI)이 있습니다. 후자는 세 가지 중 가장 높은 해상도의 이미지를 제공하지만 비용이 많이 들고 금속 임플란트, 신장 문제 및 기타 건강상의 합병증이 있는 사람들에게 해로울 수 있습니다.

Studies

연구

This study delves into using nanoparticles' unique characteristics to locate and significantly reduce plaque burden or reverse atherosclerosis. The report describes a noninvasive method of utilizing the nanobots for dual purposes. The first is to locate and image atherosclerosis-infected cells, and the second purpose is to distribute medication deep into the infected area.

이 연구에서는 나노입자의 고유한 특성을 사용하여 플라크 부담이나 역동맥경화증을 찾아 크게 줄이는 방법을 탐구합니다. 이 보고서는 나노봇을 이중 목적으로 활용하는 비침습적 방법을 설명합니다. 첫 번째 목적은 죽상동맥경화증에 감염된 세포를 찾아 영상화하는 것이고, 두 번째 목적은 감염된 부위 깊숙이 약물을 분배하는 것입니다.

Nanoparticles to Treat Test Atherosclerosis

테스트 죽상동맥경화증을 치료하기 위한 나노입자

The testing began with researchers creating special nanoscale coordination polymers (NCP) and a pH-responsive linker to help track and deliver the therapeutic agents. At the core of the research is the use of nanoscale coordination polymers (NCPs). These specific nanoparticles were purpose-built with a pH-responsive benzoic-imine (BI) linker and Gd3+ as part of the street.

테스트는 치료제를 추적하고 전달하는 데 도움이 되는 특수 나노 크기 조정 폴리머(NCP)와 pH 반응 링커를 만드는 연구자들로 시작되었습니다. 연구의 핵심은 나노규모 배위 중합체(NCP)의 사용이다. 이러한 특정 나노입자는 pH 반응성 벤조산 이민(BI) 링커와 Gd3+를 거리의 일부로 사용하여 특별히 제작되었습니다.

In the testing phase, the researchers had the nanoparticles first deliver a contrast agent for MRI scanning called gadolinium. This maneuver allowed the MRI to capture real-time plaque locations and buildup, enabling an accurate measure of the severity of the issue. The nanobots also delivered a water-insoluble drug with anti-inflammatory properties that alter the acidic environment in a way that reduces inflammation and oxidative stress. This maneuver causes the release of Simvastatin, reducing the risk of cardiovascular events during the process and after due to side effects.

테스트 단계에서 연구진은 나노입자가 먼저 가돌리늄이라는 MRI 스캐닝용 조영제를 전달하도록 했습니다. 이러한 조작을 통해 MRI는 실시간 플라크 위치와 축적을 포착하여 문제의 심각도를 정확하게 측정할 수 있었습니다. 나노봇은 또한 염증과 산화 스트레스를 줄이는 방식으로 산성 환경을 변화시키는 항염증 특성을 지닌 수불용성 약물을 전달했습니다. 이 방법을 사용하면 심바스타틴이 방출되어 과정 중 및 부작용으로 인한 심혈관 사건의 위험이 줄어듭니다.

Nanoparticles Testing Results

나노입자 테스트 결과

Test results have shown some promising data. The ST/NCP-PEG nanoparticles successfully provided fast and efficient diagnosis and treatment of atherosclerosis. Specifically, the team found that the nanoparticles were excellent at targeting atherosclerotic plaques and didn't cause stress to the body.

테스트 결과는 몇 가지 유망한 데이터를 보여주었습니다. ST/NCP-PEG 나노입자는 죽상경화증의 빠르고 효율적인 진단 및 치료를 성공적으로 제공했습니다. 구체적으로 연구팀은 나노입자가 죽상동맥경화반을 표적으로 삼는 데 탁월하고 신체에 스트레스를 유발하지 않는다는 사실을 발견했다.

Benefits of Nanoparticles in Atherosclerosis Diagnosis and Treatment

죽상동맥경화증 진단 및 치료에서 나노입자의 이점

This study brings to light several benefits. For one, this non-invasive diagnosis and treatment model is safer and more efficient than past alternatives. Additionally, nanoparticles can deliver therapeutic agents with nearly 10

이 연구는 몇 가지 이점을 밝혀줍니다. 우선, 이 비침습적 진단 및 치료 모델은 과거의 대안보다 더 안전하고 효율적입니다. 또한 나노입자는 거의 10가지의 치료제를 전달할 수 있습니다.