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基于微生物与纳米医学的健康方法

【摘要】:肠道微生物群与疾病发病机制之间关系的研究已被证明是一项困难的任务,但纳米医学的进一步发展也可能为现代医学中许多悬而未决的问题提供解决方案,包括高胆固醇血症和CAD。2014年,研究人员发现不同疾病患者的蛋白质电晕分布有很大的不同,尽管传统的血浆分析显示该变化可以忽略不计。而且,基于纳米粒子的TLR信号抑制剂已被用于减少炎症和治疗炎症性疾病。

纳米医学被美国国家卫生研究所(NIH)定义为纳米技术在控制生物系统、治疗、诊断和疾病监测方面的应用。这一新的医学分支是一个多学科的科学领域,其重点是开发至少在一个维度上位于0.1~100nm范围内的诊断和治疗纳米物体。

纳米粒子在纳米医学中有许多应用,可以帮助预防、诊断和治疗CAD。利用纳米颗粒了解潜在的身体机制(即蛋白质电晕分析)、药物传递(即微生物组和代谢组靶向治疗)和清除颗粒(即对于低密度脂蛋白胆固醇调节免疫系统)可以导致一个更健康的肠道微生物群和免疫系统,从而导致更好的整体健康状态,排除CAD的发展。

肠道微生物群与疾病发病机制之间关系的研究已被证明是一项困难的任务,但纳米医学的进一步发展也可能为现代医学中许多悬而未决的问题提供解决方案,包括高胆固醇血症和CAD。纳米医学中的纳米粒子可以帮助了解CAD发展的潜在机制。纳米粒子在体内应用的一个有用方面是生物分子/蛋白质电晕的形成(即一层生物分子,在纳米粒子与生物流体相互作用时覆盖其表面)。

2014年,研究人员发现不同疾病患者的蛋白质电晕分布有很大的不同,尽管传统的血浆分析显示该变化可以忽略不计。这种效应被称为“疾病特异性蛋白电晕”,已在其他地方复制,并用于早期发现疾病,包括神经退行性疾病。最近发现,使用具有不同物理化学性质的纳米粒子(即称为蛋白质电晕传感器阵列技术)可以提高蛋白质电晕疾病检测的灵敏度、特异性和预测精度。另一种更好地分析血浆蛋白并获得有关CAD发展的有用信息的潜在方法可能是磁悬浮。研究人员最近使用超顺磁性氧化铁纳米粒子悬浮血浆蛋白,发现悬浮血浆蛋白产生椭球图案。(www.chuimin.cn)

纳米粒子还能调节免疫系统,并已被用于诱导抗炎作用。例如,广谱ROS清除纳米粒子已被用于小鼠研究,以有效地减少氧化应激和局部和全身炎症。

此外,壳聚糖纳米粒通过降低肠上皮单层的通透性和促炎细胞因子的分泌而诱导抗炎作用。而且,基于纳米粒子的TLR信号抑制剂已被用于减少炎症和治疗炎症性疾病。