Нанотехнологии в медицине: перспективы интеграции с телемедициной, цифровыми технологиями и искусственным интеллектом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье рассматриваются перспективы интеграции нанотехнологий с телемедициной, цифровыми технологиями и искусственным интеллектом в современной медицине. Анализируются потенциальные применения наномедицины в диагностике, терапии, регенеративной медицине и создании новых лекарственных форм. Особое внимание уделяется роли наносенсоров в удаленном мониторинге пациентов, нанороботов в телехирургии и нанокомпьютеров в обработке медицинских данных. Обсуждаются преимущества и вызовы внедрения нанотехнологий в клиническую практику, а также их потенциал в трансформации здравоохранения, делая его более персонализированным, эффективным и доступным.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Павел Васильевич Селивёрстов

ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: seliverstov-pv@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5623-4226

кандидат медицинских наук, доцент 2 кафедры (терапии усовершенствования врачей)

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Запороцкова И.В. Нанотехнологии и наноматериалы: научные, экономические и политические реалии нового века. Вестник ВолГУ. Экономика. 2015; (1). [Zaporotskova I.V. Nanotechnologies and nanomaterials: scientific, economic and political realities of the new century. Bulletin of VolSU. Economics. 2015; (1). (in Russ)]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/nanotehnologii-i-nanomaterialy-nauchnye-ekonomicheskie-i-politicheskie-realii-novogo-veka (дата обращения: 26.09.2024).
  2. Анализ размера и доли рынка нано-биосенсоров – тенденции роста и прогнозы (2024–2029 гг.). [Analysing the Nano-Biosensors Market Size and Share ‒ Growth Trends and Forecasts (2024‒2029)]. Source: https://www.mordorintelligence.com/ru/industry-reports/global-nano-biosensors-market-industry
  3. Постнов В.Н., Наумышева Е.Б., Королев Д.В. и др. Наноразмерные носители для доставки лекарственных препаратов. Биотехносфера. 2013; 30 (6). [Postnov V.N., Naumysheva E.B., Korolev D.V. et al. Nanoscale carriers for drug delivery. Biotechnosphere. 2013; 30 (6). (in Russ)]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/nanorazmernye-nositeli-dlya-dostavki-lekarstvennyh-preparatov (дата обращения: 26.09.2024).
  4. Никольский В.И., Сергацкий К.И., Шеремет Д.П. и др. Скаффолд-технологии в восстановительной медицине: история проблемы, современное состояние и перспективы применения. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2022; (11): 36–41. [Nikolskiy V.I., Sergatskiy K.I., Sheremet D.P. et al. Scaffold technologies in regenerative medicine: history of the issue, current state and prospects of application. Pirogov Russian Journal of Surgery. 2022; (11): 36–41. (In Russ.) https://doi.org/10.17116/hirurgia202211136
  5. Сейфулла Р.Д., Суслина З.А., Куликова Е.В. и др. Перспективы применения нанотехнологий в клинической неврологии. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2008; (2). [Seifulla R.D., Suslina Z.A., Kulikova E.V. et al. Prospects of nanotechnology application in clinical neurology. Annals of clinical and experimental neurology. 2008; (2). (In Russ.)]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-primeneniya-nanotehnologiy-v-klinicheskoy-nevrologii (дата обращения: 27.09.2024).
  6. Хубутия Ш., Бабич А.В., Темнов А.А. и др. Применение наноматериалов в медицине. Часть 1. Российский медицинский журнал. 2012; (5). [Khubutia Sh., Babich A.V., Temnov A.A. et al. Application of nanomaterials in medicine. Part 1. Russian medical journal. 2012; (5). (In Russ.)]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-nanomaterialov-v-meditsine-chast-1 (дата обращения: 27.09.2024).
  7. Контрастные наночастицы для МРТ тоже стареют. [Contrast nanoparticles for MRI are getting old too. https://mephi.ru/press/news/19843 (In Russ.)]. https://mephi.ru/press/news/19843
  8. Захарова О.В., Васюкова И.А., Гусев А.А. Наночастицы на основе металлов для диагностики, терапии и профилактики вирусных инфекций. Российские нанотехнологии. 2023; 18 (2): 160–185 [Zakharova O.V., Vasyukova I.A., Gusev A.A., Metal-based nanoparticles for diagnostics, therapy and prevention of viral infections.ossiyskiye nanotechnologii. 2023; 18 (2): 160‒185 (In Russ.)].
  9. Global diffusion of eHealth: Making universal health coverage achievable. https://www.afro.who.int/publications/global-diffusion-ehealth-making-universal-health-coverage-achievable
  10. Artificial Intelligence (AI) in Healthcare Market by Offering (Hardware, Software, and Services). https://www.ihealthcareanalyst.com/report/artificial-intelligence-healthcare-market/
  11. Al-Thani A.N., Jan A.G., Abbas M. et al. Nanoparticles in cancer theragnostic and drug delivery: A comprehensive review. Life Sciences. 2024; 352, 122899. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2024.122899
  12. Nanotechnology in Medicine. https://vajiramandravi.com/quest-upsc-notes/nanotechnology-in-medicine/
  13. Chow J. C.L. Magnetic nanoparticles as contrast agents in magnetic resonance imaging and radiosensitizers in radiotherapy. Fundamentals and Industrial Applications of Magnetic Nanoparticles. 2021: 291–316. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-822819-7.00002-8
  14. Jiang Z., Zhang M., Li P. et al. Nanomaterial-based CT contrast agents and their applications in image-guided therapy. Theranostics. 2023; 13 (2): 483–509. https://doi.org/10.7150/thno.79625
  15. «Lab-on-a-chip technologies for the diagnosis of diseases. chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://www.rivm.nl/bibliotheek/rapporten/080116001.pdf
  16. Basu A.K., Basu A., & Bhattacharya, S. Micro/Nano fabricated cantilever-based biosensor platform: A review and recent progress. Enzyme and Microbial Technology. 2020: 139, 109558. https://doi.org/10.1016/j.enzmictec.2020.109558
  17. Xu R., Ouyang L., Chen H. et al. Recent Advances in Biomolecular Detection Based on Aptamers and Nanoparticles. Biosensors. 2023; 13 (4). https://doi.org/10.3390/bios13040474
  18. Meng J., Liu H., & Wang S. Nanostructured Substrates for Circulating Tumor Cell Capturing. 293–308. https://doi.org/10.1002/9783527682157.ch11
  19. Rashidi N., Davidson M., Apostolopoulos V. et al. Nanoparticles in cancer diagnosis and treatment: Progress, challenges, and opportunities. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2024; 95: 105599. https://doi.org/10.1016/j.jddst.2024.105599
  20. Hill D., Binions R. Breath Analysis for Medical Diagnosis. International Journal on Smart Sensing and Intelligent Systems. 2012; 5. 10.21307/ijssis-2017–488.
  21. Kim J., Campbell A.S., De Ávila B.E. et al. Wearable biosensors for healthcare monitoring. Nature Biotechnology. 2019; 37 (4): 389–406. https://doi.org/10.1038/s41587-019-0045-y
  22. Lombardo D., Kiselev M.A., Caccamo M.T. Smart Nanoparticles for Drug Delivery Application: Development of Versatile Nanocarrier Platforms in Biotechnology and Nanomedicine. Journal of Nanomaterials. 2019; (1): 3702518. https://doi.org/10.1155/2019/3702518
  23. Boppana S. H., Simhachalam Kutikuppala L.V., Sharma S. et al. Current approaches in smart nano‐inspired drug delivery: A narrative review. Health Science Reports. 2024; 7 (4). https://doi.org/10.1002/hsr2.2065рак
  24. Elumalai K., Srinivasan S., Shanmugam A. Review of the efficacy of nanoparticle-based drug delivery systems for cancer treatment. Biomedical Technology. 2024; 5: 109–122. https://doi.org/10.1016/j.bmt.2023.09.001
  25. Włodarczyk A., Gorgoń S., Radoń A. Magnetite Nanoparticles in Magnetic Hyperthermia and Cancer Therapies: Challenges and Perspectives. Nanomaterials. 2021; 12 (11): 1807. https://doi.org/10.3390/nano12111807
  26. Piperno A., Sciortino M.T., Giusto E. et al. Recent Advances and Challenges in Gene Delivery Mediated by Polyester-Based Nanoparticles. International Journal of Nanomedicine. 2021; 16: 5981–6002. https://doi.org/10.2147/IJN.S321329
  27. Fatima H., Charinpanitkul T., Kim S. Fundamentals to Apply Magnetic Nanoparticles for Hyperthermia Therapy. Nanomaterials. 2021; 11 (5). https://doi.org/10.3390/nano11051203
  28. Aggarwal M., Kumar S. The Use of Nanorobotics in the Treatment Therapy of Cancer and Its Future Aspects: A Review. Cureus. 2022; 14 (9). https://doi.org/10.7759/cureus.29366
  29. Gao F., Liu C., Zhang L. et al. Wearable and flexible electrochemical sensors for sweat analysis: A review. Microsystems & Nanoengineering. 2023; 9 (1): 1–21. https://doi.org/10.1038/s41378-022-00443-6
  30. Deng Z., Guo L., Chen X. et al. Smart Wearable Systems for Health Monitoring. Sensors. 2022; 23 (5): 2479. https://doi.org/10.3390/s23052479
  31. Iqbal S. M., Mahgoub I., Du E. et al. Advances in healthcare wearable devices. Npj Flexible Electronics. 2021; 5 (1): 1–14. https://doi.org/10.1038/s41528-021-00107-x
  32. Han D., Hosamo H., Ying C. et al. A Comprehensive Review and Analysis of Nanosensors for Structural Health Monitoring in Bridge Maintenance: Innovations, Challenges, and Future Perspectives. Applied Sciences. 2022; 13 (20): 11149. https://doi.org/10.3390/app132011149
  33. Lee Sang-goo, Mun Seong, Jha Prakash et al. Telemedicine: Challenges and opportunities. J. High Speed Networks. 2000; 9: 15–30.
  34. Upadhyay V.Р., Sonawat M., Singh S., Merugu R. Nano robots in medicine: a review. International Journal of Engineering Technologies and Management Research. 2020; 4: 27–37. doi: 10.29121/ijetmr.v4.i12.2017.588.
  35. Sun T., Chen J., Zhang J. et al. Application of micro/nanorobot in medicine. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2024; 12: 1347312. https://doi.org/10.3389/fbioe.2024.1347312
  36. Shakoor A., Gao W., Zhao L. et al. Advanced tools and methods for single-cell surgery. Microsystems & Nanoengineering. 2022; 8 (1): 1–21. https://doi.org/10.1038/s41378-022-00376-0
  37. Swann J.M., Topham P.D. Design and Application of Nanoscale Actuators Using Block-Copolymers. Polymers. 2010; 2 (4): 454–469. https://doi.org/10.3390/polym2040454
  38. Wang Y., Guo J., Xu D. et al. Micro-/nano-structured flexible electronics for biomedical applications. Biomedical Technology. 2023; (2): 1–14. https://doi.org/10.1016/j.bmt.2022.11.013
  39. Morris M. X., Fiocco D., Caneva T. et al. Current and future applications of artificial intelligence in surgery: Implications for clinical practice and research. Frontiers in Surgery. 2024; 11. https://doi.org/10.3389/fsurg.2024.1393898
  40. Селиверстов П.В., Бакаева С.Р., Шаповалов В.В. Оценка рисков социально значимых хронических неинфекционных заболеваний c использованием телемедицинской системы. Врач. 2020; 31 (10): 68–73. [Seliverstov P. V., Bakaeva S.R., Shapovalov V.V. A telemedicine system in the assessment of risks for socially significant chronic non-communicable diseases. Vrach. 2020; 31 (10): 68–73.] https://doi.org/10.29296/25877305-2020-10-13)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. фото

Скачать (81KB)
Метаданные

© ИД "Русский врач", 2024