Stále nové možnosti nabízejí nanotechnologie, o nichž se říká, že jsou oborem novým. Málokdo ovšem ví, že vlastně nejde o úplnou novinku. Procesy na bázi nanotechnologie se využívaly již před desítkami, stovkami let. Jen nikdo vlastně netušil, že jde o nanotechnologie.
Úžasným příkladem jsou drahé kovy, respektive nanočástice zlata. Výjimečného, i když velmi pravděpodobně nevědomého vizionářství dosáhli lékaři ve 12. století. Bohatým nemocným klientům ordinovali speciální lék na všechno – tzv. Aurum Potabile, pitné zlato. Aurum Potabile se dostalo do Evropy v době křížových výprav díky znalostem nabytým křižáky od muslimských učenců, kteří zase čerpali ze znalostí antického světa. Jednalo se o roztok koloidního zlata, tj. roztok s částicemi velikosti nanometrů, a tudíž lze tvrdit, že již středověk aplikoval pokročilé nanotechnologie. Zlato využívané pro léčebné účely ovšem zažilo svoji premiéru zřejmě již několik tisíc let před naším letopočtem v Číně, Egyptě a Indii, ale doklady a bádání o nejstarším použití se dle různých pramenů liší. Jisté je, že léčebné preparáty na bázi drobných částeček zlata byly známy v mnoha starověkých kulturách. Zlatem se léčily tehdy nebezpečné a komplikované nemoci jako neštovice, spalničky či kožní vředy, sloužilo také v protetice či zubním lékařství. Dnešní doba pokročila, a tak můžeme zlato využívat i pro jiné lékařské výzkumy. Významné místo mají nanočástice zlata při léčbě revmatoidní artritidy, pokroky výzkum zaznamenal i ve zkoumání potenciálních antirakovinných vlastností zlata i v diagnostických metodách.
Náhodný objev
Revmatoidní artritida je autoimunitní onemocnění projevující se hlavně zánětem a bolestí kloubů. Klouby jsou postupně poškozovány, tato choroba může ovšem postihnout i další tělesné orgány. Snižuje nejen kvalitu života, ale také jeho délku. Zlato zpomaluje postup nemoci a také jsou známé jeho antibakteriální účinky. Při revmatoidní artritidě se většinou k léčbě zlatem přistupuje až ve chvíli, kdy předchozí medikace nebyla účinná, protože tato metoda není vhodná pro každého pacienta. Záleží na vyhodnocení množství různých faktorů, než lékař doporučí tento styl léčby nasadit. A jak se na vhodnost využití nanočástic zlata pro tuto léčbu vlastně přišlo? Nešlo o žádný soustředěný vědecký výzkum, svůj podíl sehrála náhoda, ostatně jako u mnoha význačných objevů minulých století. Německý lékař Robert Koch zkoumal v 19. století účinky solí zlata na bakterie, které způsobují tuberkulózu. Jeho pacient měl ovšem kromě tuberkulózy také revmatoidní artritidu, jež se rovněž výrazně zlepšila. Bohužel příčiny revmatoidní artritidy (kromě konstatování, že se jedná o autoimunitní onemocnění) a důvod, proč ji zlato a jiné léky léčí, není doposud objeven. Aktuální metoda je zdokonalována nejen medicínskými společnostmi, ale také na univerzitních pracovištích. Výzkum účinků zlata na klouby provádějí třeba vědci na univerzitě v dánském Aarhusu. Kromě léčby revmatoidní artritidy našli jeho uplatnění i při pomoci nemocným osteoartritidou. Podle vědců z univerzity ve Washingtonu pomáhá zlato udržet nemoc pod kontrolou, některým pacientům zmírňuje bolesti kloubů, ztuhlost způsobenou otoky a poškození kostí, snižuje také pravděpodobnost následných deformací a zdravotního postižení.
Úporný boj s rakovinou
Problémem současného výzkumu a následné léčby rakoviny je fakt, že ji lze jen velmi obtížně cílit přesně pouze na napadené buňky. Je velmi těžké získat efektivní lék, který bude ničit jen a pouze tumor. Jedním z dosavadních způsobů, jak dosáhnout zničení nakažených buněk, je nastavení vysokých dávek v naději, že se jich dostatečné množství dostane ke svému cíli. Bohužel, tyto léky neumějí rozlišovat mezi zdravou a napadenou buňkou, takže zničí všechno, na co jsou nasměrovány. Snaha o vyvinutí preparátu, který by ničil pouze zhoubné buňky, je v současné době jednou z hlavních aktivit předních výzkumníků a vědců. Mezi nejpokročilejší příklady patří technologie, která využívá inherentní biokompatibility zlata (to znamená, že je zlato vůči běžným tkáním člověka intaktní, neaktivní) a jeho unikátních vlastností, takže je schopná zasáhnout pouze tumor. Tato technologie využívající nanočástice zlata právě prochází testovací fází a klinickými testy. Nanočástice zlata a jejich využití při léčbě rakoviny jsou hlavním tématem několika probíhajících výzkumů v Evropě i ve světě. Kromě léčby rakoviny jsou nanočástice zlata využívány i v dalších oblastech medicíny a farmacie.
Diagnostická kouzla
Dalším velmi aktuálním tématem, v němž by se nanočástice zlata mohly výrazně zapsat do historie, je boj s virem HIV, a potažmo tedy i nemocí AIDS. Podle údajů Světové zdravotnické organizace (WHO), mezi jejíž členy patří více než 190 států světa, dosahuje aktuální míra nakažení virem HIV pandemických rozměrů. Nikdy nebudeme znát přesné číslo, ale jde údajně o cca 33 milionů lidí nakažených virem HIV. Alarmující čísla úmrtí jsou způsobena i tím, že velká část těchto lidí se nemá šanci dostat k účinné léčbě a včasné diagnostice. Jedna z amerických firem, která se zabývá právě diagnostikou, se zaměřuje na oblasti, kde je péče nedostačující. Její diagnostické metody jsou založeny na jedinečných vlastnostech koloidních nanočástic zlata, které umožňují měřit tzv. CD4 pozitivní bílé krvinky. Tyto bílé krvinky fungují jako řídicí jednotky celého imunitního systému, a právě proto se na ně virus zaměřuje a ničí je. Díky správnému měření množství CD4 pozitivních bílých krvinek v organismu je možné zjistit, nejen zda je jedinec nakažen, ale také v jaké fázi nákazy se nachází, a tedy tomu vhodně přizpůsobit léčbu. Kromě těchto zjevných přínosů jsou koloidní nanočástice zlata velmi odolné. Dají se dlouhodobě skladovat a jsou schopny dobře fungovat i v africkém klimatu, dají se rovněž snadno přenášet, takže je možné testy provádět i na odlehlých místech, mimo nemocnice či kliniky. Přínos nanočástic zlata ve zdravotnické diagnostice lze pozorovat také u dalších onemocnění. Čím dříve je daná choroba odhalena, tím vyšší je šance na vyléčení. Také se tím zvyšuje šance, že na léčbu budou místo chirurgického zákroku stačit medikamenty, což ve výsledku znamená i výrazné snížení nákladů na celkovou léčbu pacienta. Testy s využitím nanočástic zlata jsou rychlé a vysoce kvalitní. Kromě chorob lze pomocí nanočástic zlata diagnostikovat i těhotenství a další faktory ovlivňující zdravotní stav jedince. Sady na domácí těhotenský test obsahují tyto částice, které jsou vázané na specifickou sekvenci DNA, a dokáží proto citlivě prokázat přítomnost hormonů indikujících graviditu. Dalším příkladem je společný výzkum několika komerčních společností, které vytvořily speciální testovací metodu odhalující patogeny v jídle díky nanočásticím zlata. Během dvaceti minut tento test potvrdí, či vyvrátí výskyt bakterií salmonely. Lze takto najít například i kampylobakter, termofilní podmíněně patogenní bakterii, která způsobuje střevní infekce podobné salmonelóze. Medicínské testování patří mezi rychle se rozvíjející a rostoucí oblasti, v nichž hraje „zlatá“ nanotechnologie významnou roli. Kromě zdravotnických a farmaceutických firem a vědeckých pracovišť se tímto tématem zabývají i průmyslové podniky, takže můžeme očekávat výrazný rozvoj v následujících letech i v jiných technických oborech. A to nejen v oblasti výzkumu zlata, ale i dalších drahých kovů, především stříbra, platiny a paladia, které jsou neméně významné.
Martin Bouša