ในอดีตยาเสพติดยาได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังในระดับอะตอมเพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพและความปลอดภัยดังที่เห็นได้ในกรณีของไอบูโพรเฟน ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์จาก Northwestern University และ Mass Brigham แนะนำให้ใช้ความแม่นยำเดียวกันสำหรับ nanomedicins ซึ่งปัจจุบันไม่มีโครงสร้างสม่ำเสมอ ต้องขอบคุณการปรับ nanomedicins อย่างแม่นยำยิ่งขึ้นนักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะสร้างวิธีการที่สอดคล้องกันและแข็งแกร่งมากขึ้นในการรักษาโรคหลัก การศึกษาถูกตีพิมพ์ในวารสาร ความคิดเห็นเกี่ยวกับวิศวกรรมชีวภาพธรรมชาติ–
ไม่มีอนุภาคสองชนิดที่คล้ายกันใน nanomedicin ในปัจจุบันเช่นวัคซีน mRNA เพื่อรับประกันว่า nanomedicines ทั้งหมดในพรรคเดียวกันนั้นเหมือนกันและนักวิทยาศาสตร์รุ่นที่แข็งแกร่งที่สุดก็มีวิธีการใหม่ในการปรับโครงสร้างของพวกเขาอย่างแม่นยำ
ด้วยการควบคุมระดับนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำว่า nanomedicine มีผลต่อร่างกายมนุษย์อย่างไร อันเป็นผลมาจากโครงการที่เป็นนวัตกรรมเหล่านี้วัคซีนรุนแรงและการรักษาโรคมะเร็งโรคติดเชื้อโรคทางระบบประสาทและความผิดปกติของภูมิต้านทานผิดปกติได้รับการพัฒนา
ในอดีตยาส่วนใหญ่เป็นอนุภาคขนาดเล็ก ในยุคของโมเลกุลขนาดเล็กมันเป็นสิ่งสำคัญมากที่จะควบคุมตำแหน่งของแต่ละอะตอมและแต่ละการผูกพันในโครงสร้างเฉพาะ หากองค์ประกอบหนึ่งออกนอกสถานที่มันอาจทำให้ยาทั้งหมดไม่มีประสิทธิภาพ ตอนนี้เราต้องแนะนำการควบคุม nanomedicine ที่เข้มงวดนี้ โครงสร้าง nanomedicine เป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในแนวทางการพัฒนาการรักษา–
Chad A. Mirkin, ผู้ร่วมศึกษา, Northwestern University
Chad A. Mirkin กล่าวว่า: “มุ่งเน้นไปที่รายละเอียดที่ซับซ้อนในการรักษาของเราและการแสดงองค์ประกอบการรักษาที่หลากหลายในโครงสร้างที่ใหญ่ขึ้นเราสามารถออกแบบการแทรกแซงที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเป้าหมายมากขึ้นและในที่สุดก็เป็นที่นิยมมากขึ้นสำหรับผู้ป่วย– –
ในฐานะ George B. Rathmann ศาสตราจารย์วิชาเคมีวิศวกรรมเคมีและชีวภาพวิศวกรรมชีวการแพทย์วิทยาศาสตร์และวัสดุด้านวิศวกรรมรวมถึงการแพทย์ในนอร์ทเวสเทิร์นซึ่ง Mirkin มีการประชุมในสาขาวิชาวิศวกรรมศาสตร์ McCormick โรงเรียนแพทย์ Feinberg และ Weinberg วิทยาลัยศิลปะและวิทยาศาสตร์ เขายังเป็นผู้อำนวยการสถาบันนาโนเทคโนโลยีระหว่างประเทศ (IIN)
Mirkin เป็นผู้ร่วมแสดงมุมมองของ Natalie Artzi หัวหน้าของ nanomedicine โครงสร้างที่สถาบันยีน Fencal และการบำบัดที่ Mass General Brigham ศาสตราจารย์ด้านการแพทย์พิเศษที่โรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ด
ปัญหาเกี่ยวกับ “วิธีการผสมผสาน” สำหรับการออกแบบวัคซีน
นักวิจัยประกอบด้วยการรวมองค์ประกอบพื้นฐานในวิธีการออกแบบวัคซีนแบบดั้งเดิม
ตัวอย่างเช่นการรักษาด้วยภูมิคุ้มกันโรคมะเร็งทั่วไปรวมถึง adjuvant ซึ่งเป็นโมเลกุลที่กระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันรวมกับโมเลกุลหนึ่งหรือมากกว่าของเซลล์มะเร็งที่รู้จักกันในชื่อแอนติเจน แพทย์ก่อตัวเป็นค็อกเทลรวมตัวเสริมและแอนติเจนซึ่งฉีดเข้าหาผู้ป่วย
วิธีนี้ซึ่ง Mirkin เรียกว่า “วิธีการผสม” รวมถึงส่วนประกอบที่ไม่มีโครงสร้าง ในทางกลับกันแอนติเจนและ adjuwanste สามารถจัดเรียงด้วย nanomedicins โครงสร้าง
ส่วนผสมการรักษาแบบเดียวกันที่จัดขึ้นใน Nanoskala แสดงประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและผลข้างเคียงที่น้อยลงเมื่อเทียบกับคู่ที่ไม่มีโครงสร้าง อย่างไรก็ตามแตกต่างจากยาเสพติดในโมเลกุลขนาดเล็ก nanomedicines เหล่านี้ยังคงไม่แน่นอนในระดับโมเลกุล
ไม่มียาสองตัวในพรรคเหมือนกัน วัคซีนใน nanoskala มีจำนวนไขมันที่แตกต่างกันการนำเสนอไขมันที่แตกต่างกันปริมาณ RNA ที่แตกต่างกันและอนุภาคที่แตกต่างกัน มีจำนวนตัวแปรที่ไม่มีที่สิ้นสุดในการเตรียม nanomedicine ความไม่ลงรอยกันนี้นำไปสู่ความไม่แน่นอน ไม่มีวิธีที่จะรู้ว่าคุณมีการก่อสร้างที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยที่สุดในจำนวนมากของความเป็นไปได้–
Chad A. Mirkin, ผู้ร่วมศึกษา, Northwestern University
การเปลี่ยนจากการอยู่ร่วมกันเป็นความแม่นยำระดับโมเลกุล
Mirkin, Mrksich และ Artzi สนับสนุนการเคลื่อนไหวในทิศทางของ nanomedicins โครงสร้างที่แม่นยำยิ่งขึ้นเป็นวิธีแก้ปัญหานี้ วิธีนี้ใช้โครงสร้างกระดูกสันหลังที่กำหนดทางเคมีที่สามารถออกแบบได้อย่างแม่นยำด้วยส่วนประกอบการรักษาหลายอย่างในระบบเชิงพื้นที่ที่ปรับได้เพื่อสร้าง nanomedicins
โดยการจัดการการออกแบบในระดับอะตอมนักวิทยาศาสตร์สามารถบรรลุโอกาสที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนเช่นการรวมฟังก์ชั่นหลายอย่างเข้ากับยาหนึ่งตัวเพิ่มการมีส่วนร่วมของเป้าหมายและเริ่มต้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเซลล์ปล่อยยา
ผู้เขียนบทความให้สามตัวอย่างของนวัตกรรมโครงสร้างนาโน: โมเลกุลขนาดใหญ่, คีโมและกรดนิวคลีอิกทรงกลม (SNA) พัฒนาโดย Mirkin, SNA เป็นโครงสร้างดีเอ็นเอทรงกลมที่เจาะเซลล์ได้อย่างง่ายดายและยึดติดกับเป้าหมายที่เฉพาะเจาะจง พวกเขามีประสิทธิภาพมากกว่า DNA บรรทัดที่มีลำดับเดียวกันและได้แสดงให้เห็นถึงสัญญาที่ดีในการจัดหายารุ่นยีนการควบคุมยีนและการพัฒนาวัคซีน ภายใต้เงื่อนไขทางคลินิกบางอย่างพวกเขาได้รับการรักษาด้วยมะเร็งผิวหนังชนิดร้ายแรง
Mirkin กล่าวว่า: “เราได้พิสูจน์แล้วว่าการนำเสนอโครงสร้างทั่วไปของวัคซีนหรือการรักษาตามที่ใช้หิมะและไม่เพียง แต่สารเคมีที่ใช้งานอยู่เท่านั้นที่ส่งผลกระทบอย่างมากต่อพลังของมัน การค้นพบนี้สามารถนำไปสู่การรักษาโรคมะเร็งหลายชนิด ในบางกรณีเราใช้สิ่งนี้เพื่อรักษาผู้ป่วยที่ไม่สามารถรักษาด้วยการบำบัดอื่น ๆ ที่รู้จัก– –
Chemoflary เป็นโครงสร้างนาโนอัจฉริยะที่พัฒนาโดย Artzi และ Mirkin ซึ่งตอบสนองต่อเคล็ดลับที่เกี่ยวข้องกับโรคในเซลล์มะเร็งเพื่อปลดปล่อยยาเคมีบำบัด Mrksich สร้างMegamolecułkiซึ่งเป็นโครงสร้างโปรตีนที่เริ่มต้นอย่างมืออาชีพซึ่งมีลักษณะคล้ายกับแอนติบอดี nanomedicine โครงสร้างทั้งหมดเหล่านี้สามารถออกแบบโดยนักวิทยาศาสตร์เพื่อสรุปตัวแทนการรักษาหรือเครื่องมือวินิจฉัยต่างๆ
การใช้เนื้อเยื่อรุ่นใหม่และเซลล์ที่เฉพาะเจาะจงกับโรค nanomedicins รุ่นใหม่สามารถบรรลุการปล่อยยาที่ตั้งอยู่สูงและทันเวลาเปลี่ยนวิธีการและสถานที่ที่การรักษาทำงานในร่างกาย ความแม่นยำในระดับนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการรักษาแบบผสม–
Natalie Artzi หัวหน้าโครงสร้าง nanomedicine ยีนและสถาบันการบำบัดเซลล์
Artzi กล่าวว่า: “ระบบที่ชาญฉลาดและตอบสนองดังกล่าวเป็นขั้นตอนสำคัญในการเอาชนะข้อ จำกัด ของการส่งมอบยาแบบดั้งเดิม– –
การใช้ปัญญาประดิษฐ์ในการออกแบบ
ตามที่ผู้เขียนการวิจัยในอนาคตจะต้องแก้ปัญหาในปัจจุบันด้วยการจัดหาความสามารถในการปรับขนาดการเล่นและการบูรณาการของปัจจัยการรักษามากมาย ผู้เขียนยังเน้นว่าเทคโนโลยีใหม่ที่สำคัญเช่นปัญญาประดิษฐ์ (AI) และการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อปรับปรุงพารามิเตอร์การออกแบบและการส่งมอบ
Mirkin กล่าวว่า: “เมื่อมองไปที่โครงสร้างบางครั้งก็มีความเป็นไปได้หลายหมื่นเกี่ยวกับวิธีการจัดเรียงส่วนประกอบใน nanomedicins ต้องขอบคุณปัญญาประดิษฐ์เราสามารถ จำกัด โครงสร้างขนาดยักษ์ของโครงสร้างที่ยังไม่ได้สำรวจให้เป็นจำนวนมากของการสังเคราะห์และการทดสอบในห้องปฏิบัติการ โดยการควบคุมโครงสร้างเราสามารถสร้างยาที่แข็งแกร่งที่สุดโดยมีโอกาสต่ำสุดของผลข้างเคียง– –
Mirkin กล่าวว่า: “เราสามารถปรับโครงสร้างส่วนผสมการรักษาเช่นกรดนิวคลีอิกเพื่อสร้างหน่วยที่มีคุณสมบัติที่ไกลเกินกว่าที่เราเคยเห็นด้วย DNA และ RNA มาตรฐาน นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นและเรารู้สึกตื่นเต้นที่ได้เห็นว่าจะเกิดอะไรขึ้นต่อไป เราพร้อมที่จะแนะนำยุคใหม่ทั้งหมดของการแพทย์โครงสร้างและ Northwestern เป็นผู้นำ– –
การศึกษาได้รับการสนับสนุนทางการเงินจากสถาบันมะเร็งแห่งชาติสถาบันโรคเบาหวานและโรคทางเดินอาหารและเนอร์นีย์แห่งชาติเอ็ดการ์เอช. บาชรัคผ่านมูลนิธิครอบครัว Bachry, CZ Biohub, หน่วยงานลดการป้องกันและมูลนิธิครอบครัว Lefkofsky
อ้างอิงถึงวารสาร:
Mirkin, CA, และใน– (2025) ยุคที่เกิดขึ้นใหม่ของโครงสร้าง nanomedicine ความคิดเห็นเกี่ยวกับวิศวกรรมชีวภาพธรรมชาติ– doi.org/10.1038/S4422-025-00306-5