Igre bez granica u primjeni nanotehnologije

Ima ljudi koji tvrde kako im je jedan izravan, duboki pogled u oči sugovornika dovoljan da bi ocijenili kakav je čovjek, što misli ili kako se osjeća. Sigurno Vam je poznata situacija iz crtanih filmova ili stripova u kojima bi se junacima priče u očima katkad pojavio simbol američkog dolara ili ne­ke druge valute. Svakome je odmah bilo jasno da se radi o pohlepnome ili posebno škrtom junaku. Nešto slično uskoro bi moglo postati stvarnost.

Mekka za istraživače matičnih stanica

Vlada Singapura postavila si je ambiciozne ciljeve. Taj se mali grad-država u roku od deset godina želi priključiti svjetskom vrhu na području biomedicinskih istraživanja. „Biopolis“ – naziv je građevinskog kompleksa, okruženog tropskim vrtovima, u kojem nešto više od dvije godine nakon njegovog službenog otvorenja već radi oko 2 000 znanstvenika, a među njima i brojni vrhunski kapaciteti iz SAD-a, Japana i Europe. Osim u proučavanje genoma, matičnih stanica i raka te bioinformatička i farmakološka istraživanja u „Biopolisu“ se velike nade polažu i u nanotehnologiju, jer bi ona jednoga dana mogla otvoriti sasvim nove mogućnosti, kao na primjer u liječenju očnih bolesti.

Kontaktne leće kao lijek

Institut za bioinženjersku i nanotehnologiju u novoj Mekki bioistraživača smješten je u zgradi prikladnog imena „Nanos“. Tko god ga posjeti, zateći će – kao i posvuda u „Biopolisu“ – blještave hodnike i savršeno opremljene laboratorije. Trenutno je ovdje zaposleno 150 istraživača, a jedan od njih je i doktor Edwin Chow. U prozirnoj plastičnoj posudi plivaju rezultati njegovog rada: „Razvili smo novu vrstu kontaktnih leća koje ciljano mogu osloboditi lijekove za suzbijanje očnih bolesti. Molekule željenoga djelotvornog sastojka ugrađene su u nanostrukturu polimera od kojeg je leća načinjena. Promjenom sastava materijala možemo utjecati na oslobađanje djelotvorne tvari i to tako da do njega dođe u roku od nekoliko sati ili, pak, tek za nekoliko dana.“

Odmjerena i precizna terapija

Tko se danas zbog konjunktivitisa (upale očne spojnice) obrati liječniku, u pravilu će mu biti prepisane kapi za oči. One su uobičajena metoda dovođenja medicinski djelotvornih tvari u oko. No, taj postupak ima jedan odlučujući nedostatak: Veliki dio propisane doze otekne i prije nego nastupi željeni učinak. Ciljano oslobađanje određene doze lijeka tijekom duljega vremenskog razdoblja zu pomoć očnih kapi nije izvedivo. To je moguće samo uporabom jednokratnih kontaktnih leća, ističe Edwin Chow: „Ideja uporabe kontaktnih leća za dopremu medicinski djelotvornih tvari u oko nije nova. I sada se mekane leće umaču u otopinu lijeka kako bi u sebe upile učinkovite sastojke. No, jedna takva normalna leća ne može upiti baš mnogo ljekovite tvari, a stvarnu količinu apsorbirane supstance nemoguće je točno odrediti. Naša tehnologija rješava te nedostatke, jer otopini za izradu leća pridodajemo točno definiranu količinu ljekovitog sastojka. Leća tako, kada bude gotova, sadrži precizno odmjerenu količinu lijeka.“

Dokazana biološka podnošljivost

Leće za jednokratnu upotrebu iz nanolaboratorija u Singapuru mogu, s obzirom na željenu primjenu, biti tvrde ili mekane. Opiti s atibiotikom i lijekom protiv zelene mrene, takozvanog glaukoma, su pokazali da se materijalu za izradu leća podjednako dobro mogu dodati ljekoviti sastojci otopljeni u vodi ili masnoći. Pokusi na kunićima su potvrdili njegovu biološku podnošljivost: „Postupak započinjemo bistrom tekućinom: posebnom emulzijom od sastojaka na bazi vode i masnoća u kojoj se daju otopiti mnogi od željenih ljekovitih tvari.“

Ta se emulzija nakon lijevanja izlaže ultraljubičastom zračenju, kako bi očvrsnula. Pri polimerizaciji unutar leće nastaju sićušni kanali, ispunjeni otopinom, kroz koje sadržani lijek postupno dospijeva u oko. Promjenom recepture ciljano se može utjecati na veličinu tih nanokanala, a time i na doziranje lijeka.

Moguća i dijagnostička primjena

Mogućnosti primjene nanoleća su brojne. Tako su, primjerice, zamislive samonavlažujuće kontaktne leće koje korisnike pošteđuju osjećaja suhih očiju: „Obratile su nam se brojne tvrtke koje žele koristiti našu tehnologiju. Kontaktne bi leće, na primjer, trebale poslućiti kao indikator količine šećera u krvi koja se može izmjeriti u očnoj tekućini. Naša će istraživanja ubuduće sve više biti posvećena tim oblicima dijagnostičke primjene.“

Ciljanom primjesom fluorescentnih sastojaka – takozvanih kvantnih točaka – sirovini za izradu leća, one bi mogle promijeniti svoju boju, dočim sastav očne tekućine dosegne kritičnu vrijednost. Tako bi se prekoračenje dozvoljene količine šećera u krvi ubuduće moglo očitati izravno na temelju boje očiju.

Potrazi za izgubljenim lećama dolazi kraj

No, kvantne točke već su i sada našle svoju primjenu, premda u nešto drugačijem obliku. Edwin Chow prstom upire na par zeleno sjajećih leća, pojašnjavajući: „Kod ovih smo leća u materijal od kojega su izrađene već ugradili fluorescentne kvantne točke. One zablistaju svaki put kada ih se obasja ultraljubičastim svjetlom. Dakle, kada Vam u kupaonici leća padne na pod, potraga za njom više neće biti problem. To je još jedan pravac u kojem idu naša istraživanja.“