Farmaceutický průmysl

Překvapivá budoucnost zlata – nanočástice do mozku či srdce

9. únor 2015 četba na 3 minuty

Je zřejmé, že drahé kovy expandují do stále nových a nových oblastí. Díky svým fyzikálně-chemickým vlastnostem často pronikají i do oborů, jako je medicína a farmacie, pomocí velmi specifických aplikací, jež kombinují několik vědních oborů. Zlato tak vlastně získává další hodnotu.

Zlato se nám už možná brzy dostane doslova pod kůži v rámci propojení nových technologií ze světa elektrotechniky a medicíny. Vědci z University of Michigan aktuálně pracují na speciální úpravě nanočástic zlata takovým způsobem, aby byly extrémně tenké a zároveň ohebné a dobře vodivé. Spojit tyto tři vlastnosti není snadné, dosud se dokonce mnohdy vzájemně vylučovaly. Při testování možných kombinací bylo zjištěno, že lze spojit nanočástice zlata s polyuretanem tak, že nedochází při roztažení tohoto materiálu k rozpadu vazeb, ale pouze k jejich transformaci. Navíc tento kompozit funguje podobně jako například paměťová matrace na spaní. Když se na ni člověk položí, vytvaruje se podle jeho těla. Když ovšem ráno vstane, vrátí se matrace do svého původního tvaru, takže na ní nevznikají proleželá místa. Stejně je tomu i u zmíněného materiálu − když se znovu smrští, vrátí se nanočástice do původních vazeb, což podporuje zachování vodivosti. Tyto nanočástice mají navíc extrémně tenký obal. Došlo proto k ideálnímu spojení flexibility a elasticity polymeru, v tomto případě polyuretanu, s vodivostí anorganické látky – zlata.

Veliký potenciál tohoto objevu bude možné uplatnit zejména v elektronice využívané v medicíně, v tzv. flexibilní elektronice. Její aplikace se začínají zavádět do komerčního provozu v USA a v některých asijských státech. Flexibilní elektronika využívá drát ze zlata o tloušťce několika stovek nanometrů jako vodič pro propojení polymerních nebo grafenových součástek. Tuto elektroniku pak bude možné zavést do těla, kde bude sledovat životně důležité funkce pacienta nebo varovat před případnými zdravotními problémy, a dokonce se po skončení doby funkčnosti nebo po ukončení monitorování sama v těle rozpustí, vstřebá.

Nabízí také široké možnosti v produkci mozkových a srdečních implantátů či robotických protéz. Díky vysoké flexibilitě půjde zavést tento materiál i na místa, kde to dosud nebylo možné, či kde docházelo ke druhotnému poškození organismu, jako například u pevných elektrod využívaných pro zmírňování účinků deprese či Alzheimerovy i Parkinsonovy choroby. Pevné elektrody zanechávaly v mozkové tkáni jizvičky a mohly také některé buňky poškodit. Flexibilní elektronika se plně přizpůsobí tvaru mozkových buněk a podobným vedlejším účinkům by se proto mělo předejít.

Jednou z dalších cest, kudy by se flexibilní elektronika mohla ve zdravotnictví vydat, je výroba speciálních přístrojů pro operační sály. Jako zajímavý trend je také možné vnímat hi-tech chirurgické rukavice, které mají v oblasti konečků prstů umístěny elektrody ze zlatých nanočástic. Lékař může pouhým dotykem měřit tlak či teplotu, díky elektrickým impulsům také tloušťku tkáně.

Je zřejmé, že drahé kovy expandují do stále nových a nových oblastí. Díky svým fyzikálně-chemickým vlastnostem často pronikají i do oborů, jako je medicína a farmacie, pomocí velmi specifických aplikací, jež kombinují několik vědních oborů. Zlato tak vlastně získává další hodnotu – kromě investičního nástroje, stabilního i v době ekonomických otřesů, se stává něčím, co pomáhá zlepšovat, či dokonce zachraňovat lidské životy.