The potential of personalized nanomedicine: new horizons for diagnosis and treatment

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Personalized nanomedicine is a revolutionary direction in healthcare, combining the achievements of nanotechnology with the principles of an individualized approach to treatment. This study analyzes the current state and prospects for the development of nanomedicine, including the use of AI in the management of nanorobots and the development of neural interfaces. Special attention is paid to the ethical and legal aspects of the safety of the use of nanotechnology in medicine. Based on a comprehensive analysis, recommendations are proposed for overcoming technological, ethical and regulatory challenges to ensure the safe and effective implementation of nanotechnology in clinical practice

Full Text

Restricted Access

About the authors

Elena A. Borodulina

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Samara State Medical University” of the Ministry of Health of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: borodulinbe@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3063-1538

Doctor of Medical Sciences, Professor, Professor of the Department of Phthisiology and Pulmonology

Russian Federation, Samara

Kristina V. Zhilinskaya

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Samara State Medical University” of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: kristizhilinskay@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4209-3025

Resident at the Department of Phthisiology and Pulmonology

Russian Federation, Samara

Elizaveta S. Vdoushkina

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Samara State Medical University” of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: chumanovaliza@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0039-6829

Candidate of Medical Sciences, Associate Professor

Russian Federation, Samara

References

  1. Черняк О.О., Сенцова Т.Б., Ворожко И.В. и др. Геномные, протеомные и метаболомные предикторы атеросклероза у больных ожирением. Сообщение II. Вопросы питания. 2015; 84 (5): 39‒45. [Chernyak O.O., Sentsova T.B., Vorozhko I.V. et al. Genomic, Proteomic and metabolomic predictors of atherosclerosis in obese patients. Message II. Nutritional Issues. 2015; 84 (5): 39‒45. (in Russ)]. doi: 10.24411/0042-8833-2015-000462.
  2. Шипелен В.А. Протеомные и метаболомные маркеры в нанотоксикологии. VI Всероссийская научно-практическая конференция «Окружающая среда и здоровье. Гигиена и экология урбанизированных территорий» с международным участием молодых ученых и специалистов, посвящённая 85-летию ФГБУ «НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина» МЗ РФ At: Москва, Россия. 2016. [Shipelen V.A. Proteomic and metabolomic markers in nanotoxicology. VI All-Russian Scientific and Practical Conference ‘Environment and Health. Hygiene and ecology of urbanised territories with international participation of young scientists and specialists, dedicated to the 85th anniversary of FSBE “Research Institute of ESH and GOS named after A.N. Sysin” of the Ministry of Health of the Russian Federation At: Moscow, Russia. 2016] https://www.researchgate.net/publication/315767753_Proteomnye_i_metabolomnye_markery_v_nanotoksikologii (дата обращения: 21.09.2024)
  3. Макаров В.В России разработали наноматериалы для экспресс-ДНК-диагностики. [Makarov V. Russia has developed nanomaterials for express DNA-diagnostics.] 2023. https://www.techinsider.ru/science/545464-v-rossii-razrabotali-nanomaterialy-dlya-ekspress-dnk-diagnostiki/ (дата обращения: 23.09.2024).
  4. Андрюков Б.Г., Ляпун И.Н., Матосова Е.В. и др. Биосенсорные технологии в медицине: от детекции биохимических маркеров до исследования молекулярных мишеней (Обзор). Соврем. технол. мед. 2020; (6). [Andriukov B.G., Lyapun I.N., Matosova E.V. et al. Biosensor technologies in medicine: from the detection of biochemical markers to the study of molecular targets (Review). Sovrem. technol. med. 2020; (6)]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/biosensornye-tehnologii-v-meditsine-ot-detektsii-biohimicheskih-markerov-do-issledovaniya-molekulyarnyh-misheney-obzor (дата обращения: 25.09.2024).
  5. Angewandte Chemie: Нанодатчик глюкозы для имплантации и мониторинга здоровья. [Glucose nanosensor for implantation and health monitoring. (in Russ)]. https://innovanews.ru/info/news/health/angewandte-chemie-nanodatchik-gljukozy-dlja-implantatsii-i-monitoringa-zdorovja/ (дата обращения: 27.09.2024)
  6. Kenchegowda M., Rahamathulla M., Hani U. et al. Smart Nanocarriers as an Emerging Platform for Cancer Therapy: A Review. Molecules. 2021; (27): 1. doi: 10.3390/molecules27010146
  7. Бурункова Ю.Э., Самуйлова Е.О. Сенсорные системы и материалы. СПб: Университет ИТМО. 2023: 117. [Burunkova Yu.E., Samuilova E.O. Sensor Systems and Materials. SPb: ITMO University. 2023: 117. (in Russ)].
  8. Наномедицина: преимущества и недостатки. [Nanomedicine: advantages and disadvantages. (in Russ)]. 13.03.2024. https://www.nanoindustry.su/news/11484 (дата обращения: 29.09.2024)
  9. Курапов П.Б., Бахтенко Е.Ю. Наночастицы золота для диагностики и терапии онкологических заболеваний. Вестник Российского Государственного медицинского университета. 2019; 86–93. [Kurapov P.B., Bakhtenko E.Yu. Nanoparticles of gold for diagnostics and therapy of oncologic diseases. Bulletin of the Russian State Medical University. 2019; 86‒93. (in Russ)].
  10. Бучарская А.Б. Плазмонная фототермическая и фотодинамическая терапия опухолей с применением золотых наночастиц. Современные проблемы науки и образования. 2019; (3). [Bucharskaya A.B. Plasmonic photothermal and photodynamic therapy of tumors using gold nanoparticles. Modern problems of science and education. 2019; (3). (in Russ)]. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=28928. (дата обращения: 16.09.2024)
  11. Мелерзанов А., Москалев А., Жаров В. Прецизионная медицина и молекулярная тераностика. Врач. 2016; (12): 11–14. [Melerzanov A., Moskalev A., Zharov V. Precision medicine and molecular theranostics. Vrach. 2016; (12): 11–14. (in Russ)].
  12. Zhu J., Wang J., Li Y. Recent advances in magnetic nanocarriers for tumor treatment. Biomedicine & Pharmacotherapy. 2023; (159): 114227. doi: 10.1016/j.biopha.2023.114227.
  13. Sun L., Liu H., Ye Y. et al. Smart nanoparticles for cancer therapy. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2023; 8 (1): 1–28. doi: 10.1038/s41392-023-01642-x.
  14. Увеличение альвеолярного отростка: нанотехнологии и новые материалы. [Alveolar augmentation: nanotechnology and new materials. (in Russ)]. https://bioimplantat.ru/articles/articles/uvelichenie-alveolyarnogo-otrostka-nanotekhnologii-i-novye-materialy/ (дата обращения: 26.09.2024)
  15. Перевозчиков П. Применение нанотехнологии в стимуляции регенерации повреждённых тканей. [Perevozchikov P. Application of nanotechnology in stimulation of regeneration of damaged tissues. (in Russ)]. https://eyepress.ru/thesis/primenenie-nanotekhnologii-v-stimulyatsii-regeneratsii-povrezhdyonnykh-tkaney
  16. Murugan R., Ramakrishna S. Nano-featured scaffolds for tissue engineering: a review of spinning methodologies.
  17. Murugan R., Ramakrishna S. Nano-featured scaffolds for tissue engineering: a review of spinning methodologies. Tissue Eng. 2006; 12 (3): 435–447. doi: 10.1089/ten.2006.12.435.
  18. Eftekhari A., Kryschi C., Pamies D. et al. Natural and synthetic nanovectors for cancer therapy. Nanotheranostics. 2023; 7 (3): 236–257. doi: 10.7150/ntno.77564.
  19. Jin G., Li W., Song F. et al. Fluorescent conjugated polymer nanovector for in vivo tracking and regulating the fate of stem cells for restoring infarcted myocardium. Acta Biomaterialia. 2020; (109): 195–207. doi: 10.1016/j.actbio.2020.04.010.
  20. Арсентьева Е.В., Полякова Д.И. Современный взгляд на использование клеточных технологий для стимуляции репаративного нейрогенеза. Научное обозрение. Медицинские науки. 2021; (2): 16–24. [Arsentieva E.V., Polyakova D.I. Modern view on the use of cell technologies to stimulate reparative neurogenesis. Scientific review. Medical Sciences. 2021; (2): 16‒24. (in Russ)].
  21. Кэри Н. Эпигенетика: как современная биология переписывает наши представления о генетике, заболеваниях и наследственности. Ростов-на-Дону: Феникс, 2012. [Cary N. Epigenetics: how modern biology rewrites our ideas about genetics, diseases and heredity. Rostov-on-Don: Phoenix, 2012. (in Russ)].
  22. Liu S. Epigenetics Advancing Personalized Nanomedicine in Cancer Therapy. Advanced Drug Delivery Reviews. 2012; 64 (13): 1532. doi: 10.1016/j.addr.2012.08.004.
  23. Белицкий Г.А., Кирсанов К.И., Лесовая Е.А. и др. Механизмы канцерогенного действия наноматериалов. Успехи молекулярной онкологии. 2022; (4). [Belitsky G. A., Kirsanov K. I., Lesovaya E. A. et al. Mechanisms of carcinogenic action of nanomaterials. Uspekhi molecular oncologii. 2022; (4). (in Russ)]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mehanizmy-kantserogennogo-deystviya-nanomaterialov. (дата обращения: 16.09.2024)
  24. Raveendran M., Lee A. J., Sharma R. et al. Rational design of DNA nanostructures for single molecule biosensing. Nature Communications. 2020; 11 (1): 1–9. doi: 10.1038/s41467-020-18132-1
  25. Пальцев М. А. Нанотехнологии в медицине и фармации. Ремедиум. 2008; 9. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/nanotehnologii-v-meditsine-i-farmatsii.
  26. Самсонова М.В. Наномедицина: современные подходы к диагностике и лечению заболеваний, вопросы безопасности. Пульмонология. 2008; (5): 5–13. [Samsonova M.V. Nanomedicine: modern approaches to diagnosis and treatment of diseases, safety issues. Pulmonology. 2008; (5): 5‒13. (in Russ)]. doi: 10.18093/0869-0189-2008-0-5-5-13.
  27. Sun Z., Zhao H., Ma L. et al. The quest for nanoparticle-powered vaccines in cancer immunotherapy. J Nanobiotechnol. 2024; (22): 61. doi: 10.1186/s12951-024-02311-z.
  28. Rozy A. et al. Bacterial immunostimulants - mechanism of action and clinical application in respiratory diseases, Рneumologia i alergologia polska. 2008; 76 (5): 353–359. https://patents.google.com/patent/RU2678317C2/ru.
  29. Le J., Pharm D., MAS, BCPS-ID, FIDSA, FCCP, FCSHP, Skaggs School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, University of California San Diego. Наномедицина. https://www.msdmanuals.com/ru-ru/professional/клиническая-фармакология/фармакокинетика/наномедицина (дата обращения: 26.09.2024)
  30. Poinern E., Sharma R., A.F.M. Fahad Halim, Varshney R., D. Fawcett. Genes and Nanogenomics. 2023. doi: 10.1201/9781003181422-19.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. pfoto

Download (200KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russkiy Vrach Publishing House