Einige der neuesten medizinischen Behandlungen erfordern Gold - winzige Stäbe und Kugeln, die mit Gold umwickelt sind. Diese Nanopartikel sind so konstruiert, dass sie Tumorzellen aufspüren und zerstören oder als injizierbare, reversible männliche Empfängnisverhütung eingesetzt werden. Zukünftig könnten Goldnanopartikel sogar dazu verwendet werden, unser Gehirn zu steuern - oder vielmehr, um Gehirnzellen aus der Ferne zu aktivieren und bei der Behandlung neurologischer Erkrankungen zu helfen.
Für den Guardian beschreibt Mo Costandi zwei vorgeschlagene Behandlungen, bei denen Goldnanopartikel zum Einschalten von Nervenzellen verwendet werden. Eine Gruppe von Forschern an der Universität von Chicago, angeführt von Francisco Benzanilla, schuf Goldnanostäbe, die sich an bestimmte Moleküle anlagern, die in Nervenzellmembranen eingebettet sind. Ein sanfter Impuls von Infrarotlicht erwärmt die Nanostäbe, wodurch die Neuronen feuern. Sie haben das System mit Dorsal Root Ganglion (DRG) -Neuronen getestet, die sich im Rückenmark ansammeln und für die Weitergabe von Informationen über Schmerzen und Berührungen wichtig sind. Costandi schreibt:
Die Forscher fügten diese Partikel DRG-Neuronen hinzu, die in Petrischalen wachsen, so dass sie sich an die Zellen binden, die die relevanten Proteine auf ihrer Oberfläche aufweisen. Sie setzten die Zellen dann Millisekunden-Pulsen von sichtbarem Licht aus, die die Partikel erhitzten und die Zellen dazu veranlassten, nervöse Impulse als Antwort abzufeuern. Dies war nicht nur in isolierten Neuronen, sondern auch in Gewebeschnitten aus dem Hippocampus der Ratte möglich. In beiden Situationen blieben die Partikel fest an ihrem Platz, wenn sie in geringen Konzentrationen zugesetzt wurden, was eine wiederholte Stimulation der Zellen für mehr als eine halbe Stunde ermöglichte.
Eine zweite Gruppe am MIT verwendet nanoskalige Eisenoxidkugeln, die sich erwärmen, wenn ein Magnetfeld über sie hinweggeht. Sie injizierten diese Partikel in Mäuse, deren Neuronen auf Hitzeempfindlichkeit vorbereitet worden waren. Normalerweise brauchen Gehirnzellen keine Wärme zu spüren, aber ein Virus kann das für den Wärmesensor benötigte Gen in das Gehirn befördern. Die Neuronen integrieren dieses Gen in ihr eigenes Genom und bauen den Sensor auf. Wenn dann die Eisennanopartikel eintreffen und von einem Magnetfeld erwärmt werden, spüren die Neuronen dies und feuern.
Die Behandlungen sind noch weit davon entfernt, jedermanns Gehirn fernzusteuern, zeigen jedoch, wie innovativ Wissenschaftler über Nanotechnologie und Medizin denken. Die Gruppe von Benzilla hofft, ein modifiziertes Nanopartikelsystem zur Behandlung der Makuladegeneration zu entwickeln, schreibt Costandi. Wir sind nicht so weit von einem Tag entfernt, an dem Sie eine Pille schlucken könnten, die ein Team von Nanobots in Ihr Blut befördert, um Krankheiten aufzuspüren und Ihrem Arzt Bericht zu erstatten.
