Nanocząstki w zastosowaniach medycznych – kierunek przyszłości?

• Authors: Anna Jung

Title variants

EN

Nanoparticles in medical applications – a direction of the future?

• Languages of publication: EN

Abstracts

EN

Methods of producing nanoparticles, called nanotechnologies, have inspired lively interest over the recent years due to the broad possibilities for application of nanoparticles in numerous fields, including electronics, information technology, biotechnology, medicine, pharmacy, cosmetology and others. Nanoparticles are defined as particles which may occur in various shapes and which have at least one dimension smaller than 100 nm. Depending on the process of creation we can differentiate between natural nanoparticles occurring in the environment and designed nanoparticles, which are man-made. Designed nanoparticles are characterised by special physical properties which make them suitable for biomedical applications, among others. An example of such an application is the use of silver nanocomposites, which in a micronised form display a strong bacteriostatic and bactericidal effect. Graphene, the latest achievement of nanotechnology with unique mechanical and physical properties, is another material which raises much interest among researchers. The dynamic development of numerous directions in modern technologies based on nanotechnologies is an indisputable sign of progress. The discovery of the unique properties of nanomaterials opens wide possibilities for numerous applications; however, it also requires comprehensive research to ensure they are safe to use.

PL

Metody wytwarzania nanocząstek, zwane nanotechnologiami, wzbudzają w ostatnich latach żywe zainteresowanie dzięki szerokim możliwościom zastosowania ich produktów w wielu dziedzinach, w tym w elektronice, informatyce, biotechnologii, medycynie, farmacji, kosmetologii i innych. Nanocząstki są definiowane jako cząstki, które mogą występować w różnych kształtach i których przynajmniej jeden z wymiarów jest mniejszy niż 100 nm. W zależności od procesu powstawania wyróżnia się nanocząstki naturalne, występujące w środowisku, oraz nanocząstki projektowane, będące wytworem działalności człowieka. Nanocząstki projektowane cechują szczególne właściwości fizyczne, które między innymi warunkują ich zastosowanie biomedyczne. Przykładem może być zastosowanie nanokompozytów srebra, które w postaci zmikronizowanej wykazują silne działanie bakteriostatyczne i bakteriobójcze. Duże zainteresowanie badaczy wzbudza również grafen, najnowsze dzieło nanotechnologii, posiadający unikalne właściwości mechaniczne i fizyczne. Dynamiczny rozwój wielu kierunków nowoczesnych technologii opartych na nanotechnologiach jest niewątpliwym wyznacznikiem postępu. Odkrycie unikalnych właściwości nanomateriałów otwiera szerokie możliwości wielu zastosowań, ale jednocześnie wymaga kompleksowych badań zapewniających bezpieczeństwo ich użytkowania.

Keywords

EN

grafen; graphene; nanocomposites; nanocząstki; nanocząstki srebra; nanokompozyty; nanoparticles; nanotechnologie; nanotechnologies; silver nanoparticles

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Medical Communications
• Journal: Pediatria i Medycyna Rodzinna
• Year: 2014
• Volume: 10
• Issue: 2
• Pages: 104–110

Contributors

author

Anna Jung

• Klinika Pediatrii, Nefrologii i Alergologii Dziecięcej, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska. Kierownik Kliniki: prof. dr hab. n. med. Anna Jung

References

• 1. Priestly BG, Harford AJ, Sim MR: Nanotechnology: a promising new technology – but how safe? Med J Aust 2007; 186: 187–188.
• 2. Świdwińska-Gajewska AM: Nanocząstki (część 1) – produkt nowoczesnej technologii i nowe zagrożenie w środowisku pracy. Med Pr 2007; 58: 243–251.
• 3. Lansdown AB: Silver in health care: antimicrobial effects and safety in use. Curr Probl Dermatol 2006; 33: 17–34.
• 4. Wagner AL, Cooper S, Riedlinger M: Natural nanotubes enhance biodegradable and biocompatible nanocomposites; nanotubes in halloysite clay may provide increased strength and new capabilities for consumer product, packaging, medical, and other applications. Ind Biotechnol 2005; 1: 190–193.
• 5. Zhiqiang Q, Siegmann K, Keller A et al.: Nanoparticle air pollution in major cities and its origin. Atmos Environ 2000; 34: 443–451.
• 6. Pinaud F, Michalet X, Bentolila LA et al.: Advances in fluorescence imaging with quantum dot bio-probes. Biomaterials 2006; 27: 1679–1687.
• 7. Chow DC, Johannes MS, Lee WK et al.: Nanofabrication with biomolecules. Nano Today 2005; 8: 30–39.
• 8. Salata O: Applications of nanoparticles in biology and medicine. J Nanobiotechnology 2004; 2: 3.
• 9. Win KY, Feng SS: Effects of particle size and surface coating on cellular uptake of polymeric nanoparticles for oral delivery of anticancer drugs. Biomaterials 2005; 26: 2713–2722.
• 10. Kubota S, Johkura K, Asanuma K et al.: Titanium oxide nanotubes for bone regeneration. J Mater Sci Mater Med 2004; 15: 1031–1035.
• 11. Sionkowski G, Kaczmarek H: Polimery z nanocząstkami srebra – wybrane układy – otrzymywanie, właściwości, zastosowania. Polimery 2010; 55: 545–551.
• 12. Kędziora A, Gerasymchuk Y, Sroka E et al.: Wykorzystanie materiałów opartych na częściowo redukowanym tlenku grafenu z nanocząstkami srebra jako środków bakteriostatycznych i bakteriobójczych. Polim Med 2013; 43: 129–134.
• 13. Bao Q, Zhang D, Qi P: Synthesis and characterization of silver nanoparticle and graphene oxide nanosheet composites as a bactericidal agent for water disinfection. J Colloid Interface Sci 2011; 360: 463–470.
• 14. Orłowski P, Krzyżowska M, Winnicka A et al.: Toxicity of silver nanoparticles in monocytes and keratinocytes: potential to induce inflammatory reactions. Centr Eur J Immunol 2012; 37: 123–130.
• 15. Orlowski P, Krzyzowska M, Zdanowski R et al.: Assessment of in vitro cellular responses of monocytes and keratinocytes to tannic acid modified silver nanoparticles. Toxicol In Vitro 2013; 27: 1798–1808.
• 16. Novoselov KS, Geim AK, Morozov SV et al.: Electric field effect in atomically thin carbon films. Science 2004; 306: 666–669.
• 17. Loh KP, Bao Q, Ang PK et al.: The chemistry of graphene. J Mater Chem 2010; 20: 2277–2289.
• 18. Geim AK: Graphene: status and prospects. Science 2009; 324: 1530–1534.
• 19. Chook SW, Chia CH, Zakaria S et al.: Antibacterial performance of Ag nanoparticles and AgGO nanocomposites prepared via rapid microwave-assisted synthesis method. Nanoscale Res Lett 2012; 7: 541.
• 20. Hu W, Peng C, Luo W et al.: Graphene-based antibacterial paper. ACS Nano 2010; 4: 4317–4323.
• 21. Zhang L, Xia J, Zhao Q et al.: Functional graphene oxide as a nanocarrier for controlled loading and targeted delivery of mixed anticancer drugs. Small 2010; 6: 537–544.
• 22. Yang X, Zhang X, Liu Z et al.: High-efficiency loading and controlled release of doxorubicin hydrochloride on graphene oxide. J Phys Chem C 2008; 112: 17554–17558.
• 23. Yang K, Zhang S, Zhang G et al.: Graphene in mice: ultrahigh in vivo tumor uptake and efficient photothermal therapy. Nano Lett 2010; 10: 3318–3323.
• 24. Zhou M, Zhai Y, Dong S: Electrochemical sensing and biosensing platform based on chemically reduced graphene oxide. Anal Chem 2009; 81: 5603–5613.
• 25. Jung JH, Cheon DS, Liu F et al.: A graphene oxide based immune-biosensor for pathogen detection. Angew Chem Int Ed Engl 2010; 49: 5708–5711.
• 26. Liu Z, Robinson JT, Sun X et al.: PEGylated nanographene oxide for delivery of water-insoluble cancer drugs. J Am Chem Soc 2008; 130: 10876–10877.
• 27. Maynard AD, Kuempel ED: Airborne nanostructured particles and occupational health. J Nanopart Res 2005; 7: 587–614.
• 28. Hussain N, Jaitley V, Florence AT: Recent advances in the understanding of uptake of microparticulates across the gastrointestinal lymphatics. Adv Drug Deliv Rev 2001; 50: 107–142.
• 29. Schulz J, Hohenberg H, Pflücker F et al.: Distribution of sunscreens on skin. Adv Drug Deliv Rev 2002; 54 Suppl 1: S157–S163.
• 30. Jenning V, Gysler A, Schäfer-Korting M et al.: Vitamin A loaded solid lipid nanoparticles for topical use: occlusive properties and drug targeting to the upper skin. Eur J Pharm Biopharm 2000; 49: 211–218.

• Document Type: article