Vad är nanomedicin?
Nanomedicine är den medicinska tillämpningen av molekylär nanoteknologi (MNT) - en fortfarande utvecklande vetenskap avsedd för att konstruera mikroskopiska biomekaniska apparater som nanomachiner och nanoroboter. Dessa enheter är så små att de mäts i nanometer, eller en miljondel av en meter. Molekylär nanoteknik syftar till att manipulera atomer och molekyler på ett exakt, kontrollerat sätt. Tillämpad på medicin skulle nanoroboter programmeras för specifika biologiska uppgifter och injiceras i blodet i lösning för att arbeta på cellnivå för att göra allt från att reparera vävnad, att rengöra artärer, attackera cancerceller och virus som AIDS och till och med vända åldringsprocessen .
Så fantastiskt som dessa påståenden låter, tror forskare att vi kunde se sådana framsteg inom tre decennier.
Praktiskt taget all sjukdom, skada och slitage på kroppen kan spåras till cellnivån. Nuvarande medicinsk teknik ger inte ett sätt för läkare att behandla selektiva celler eller "redigera" sjukdom från genetisk kod. Istället används relativt grova verktyg som själva beskattar kroppen. Kirurgi, medan livräddning, är också en invasiv process som orsakar kroppen betydande stress. I många fall handlar det om att ta bort hela kroppssegment som lämnar en patient är ärr eller utan förmågan att fostra barn, vilket alla påverkar livskvaliteten. Om ett organ förstörs förflyttas en patient till att vänta på en givarlista. Läkemedel behandlar ofta biprodukten av ett problem, inte själva problemet. I bästa fall påverkar läkemedel hela kroppen snarare än att leverera medicin direkt där det behövs. Kemoterapi dödar på ett kritiskt sätt celler, friska och cancerösa, men ändå återkommer ibland cancer.
Nanomedicines löfte är att ta mänskligheten ett gigantiskt steg framåt i hur hälsa upprätthålls och sjukdom behandlas. Om de är födda ut, skulle nanoroboter in vivo ha förmågan att resa direkt till problemcellerna och reparera olyckor som finns på cellnivå utan extra trauma, smärta eller missbild.
Nanorobots är så små att de skulle fungera i svärmar, injicerade i blodomloppet i vattenlösning. För de första generationerna av personer som behandlas med nanomedicin kan nanoroboter bara utföra mycket enkla uppgifter. De kan övervaka kroppskemi (till exempel för diabetiker) eller de kan transportera medicin direkt till cancerceller. Senare inkarnationer av nanoroboter förväntas utrota sjukdomen genom förebyggande i ett tidigt skede, vilket gör senare läkemedelsbehandling onödiga.
Det tros att nanoroboter kommer att reparera organ genom att resa till själva organet och regenerera frisk vävnad där det behövs, vilket sätter stopp för givarlistorna. Vissa forskare tror att de kommer att kunna vända ryggmärgsskador och förlamning genom att reparera nerv, brosk och ben. En förnyelse av lemmarna kommer i slutändan att vara möjlig. Det kan till och med vara möjligt att vända åldringsprocessen själv genom att reparera och kanske förhindra åldersrelaterat slitage på kroppen. Den mänskliga livslängden och livskvaliteten förväntas sträcka sig långt bortom dess nuvarande tillstånd.
Så småningom skulle sjukvård fungera från en helt förebyggande hållning. Med ett enkelt medel för tidig upptäckt och reparation skulle det vara mycket mindre sjukdom att behandla.
Nanomedicines andra löfte är att drastiskt förbättra livskvaliteten även när den förlänger den. Teoretiskt är det möjligt att radera rynkor, befria kroppen med överflödigt fett och celluliter, stärka muskler och ben, återställa hår och reparera syn.
Nanomedicin är unikt bland sjukvårdspraxis av flera skäl. Dess molekylära verktyg kan tillverkas i föroreningsfria stationära "nanofabriker" vilket gör nanomedicin mycket prisvärt. Det är också mycket bärbart och enkelt administrerat, med mycket av behandlingen självstyrd eller programmerad, ett scenario som inte begränsar sig till industriell infrastruktur, men som lämnar sig till tredje världsnationer och tar slut på sjukdomar som HIV och AIDS.
Om nanomedicins framtidsutsikter orsakar överbefolkning, föreslår molekylär nanoteknik också nanoroboter för att rena luften, ta bort föroreningar från dricksvattnet och haven och återställa våra ekosystem. Det skapar ett sätt att inte bara stödja en befolkning som lever längre, utan att stödja den på ett sätt som är hälsosamt för planeten och inte kräver avskaffande av dess naturresurser. MNT och nanomedicine är gröna tekniker som kompletterar varandra.
På lång sikt ser visionära forskare MNT som ett möjligt sätt att förbereda sig för rymdkolonisering genom att skicka nanoroboter och nanomachiner för att bygga strukturer och skapa ekosystem på andra planeter. Det har till och med föreslagits att nanomedicin som tillämpas i morgondagens värld kan inkludera förändring av den mänskliga fysiologin för att anpassa sig bättre till de andra världens atmosfäriska förhållanden.
På lång sikt hoppas åt sidan, den omedelbara framtiden för nanomedicin är full av löften för en född generation som aldrig kommer att veta hur det är att bli gammal när det blir klokt eller att drabbas av sjukdom. Även om de flesta forskare inte kommer att spekulera i hur länge en mänsklig kropp kommer att leva när perfekt hälsa kan upprätthållas, är det säkert att liv skulle sträcka sig långt utöver vad vi ser idag.
Det är inte en sträcka att säga att nanomedicin och molekylär nanoteknik i sitt bästa ljus kan leda mänskligheten och planeten till en ny era av hälsa och livslängd. Om de levererar till och med en del av det de lovar, kan mirakel vara precis över nästa horisont. Vissa experter tror dock att potentiella faror kräver större uppmärksamhet.