Immagina una particella così piccola che ne servirebbero un milione per estendersi lungo il periodo alla fine di questa frase. Immagina che tali particelle possano aiutare a catturare le cellule cancerose che galleggiano nel tuo flusso sanguigno prima che possano metastatizzare nel fegato, ossatura, cervello o altri organi. Oppure sostituisci le cellule del pancreas che producono insulina per curare il diabete. O, al contrario, attaccare i rivestimenti dei polmoni con la letalità dell'amianto.

è il promettente, campo pericoloso della nanotecnologia - la creazione e la manipolazione di materiali fino al livello atomico - un campo che l'Università di Miami sta aiutando a plasmare. In medicina, Scienze e tecnologia, la nanotecnologia mantiene una tale promessa che stimola i dibattiti sul fatto che sia più probabile che perfezioni l'umanità o la condanni.

Il National Cancer Institute gli assegna un ruolo arduo:"Contribuire ad eliminare la morte e la sofferenza per il cancro".

A Miami, due patologi molecolari appena arrivati ​​stanno lavorando a un test per rilevare il cancro nel sangue, e dicono che il test potrebbe essere utilizzato tra tre o quattro anni. Dott. Richard Cote e Ram Datar, recentemente reclutato dalla University of Southern California, gestirà un Istituto di nanoscienze biomediche in corso di creazione presso la Miller School of Medicine dell'Università di Miami.

I due stanno usando la scienza per costruire dispositivi che eseguiranno dozzine di test di "biopsia istantanea" su una puntura di sangue e cattureranno le cellule tumorali che circolano nel flusso sanguigno.

Non nascondono la loro eccitazione.

"L'integrazione tra nanotecnologia e medicina ha il potenziale per rivoluzionare il nostro approccio alle malattie umane, " disse Cote, che dirigerà l'istituto e diventerà presidente del dipartimento di patologia di UM.

"Potrebbe essere importante quanto gli antibiotici, " disse Datar, che co-dirigerà l'istituto.

La nanotecnologia si basa su "nano, " la parola greca per nano - un eufemismo sorprendente perché un nanometro è un miliardesimo di metro.

Le dimensioni contano perché a quel livello quasi atomico, i materiali assumono caratteristiche diverse dagli stessi materiali nella scala che siamo abituati a vedere. Il carbonio diventa quasi senza peso e 10 volte più resistente dell'acciaio. L'oro fonde a temperatura ambiente. Cristalli di ossido di metallo brillano in modo vivido, anche colori fluorescenti.

In medicina, i dispositivi nanotecnologici sono in sperimentazione clinica che porterebbero la medicina direttamente all'interno delle cellule tumorali, risparmiando al paziente la nausea e la caduta dei capelli della chemioterapia.

Nella scienza, la nanotecnologia sta creando piccoli, chip per computer più veloci, celle a combustibile più efficienti per le automobili, contribuendo alla "Smart Grid" che il presidente Barack Obama vuole spostare il potere in tutto il paese.

Nel futuro, i sostenitori affermano che costruirà astronavi migliori per viaggi su Marte e oltre - con resistenti al calore, scafi autorigeneranti per proteggere gli astronauti dalle radiazioni dello spazio.

I suoi critici dicono che potrebbe creare pericoli inaspettati. Alcuni temono che la tossicità per i polmoni umani sia letale come quella dell'amianto. Altri temono mini-armi di distruzione di massa nelle mani dei terroristi. I romanzieri di fantascienza hanno predetto che si scatenano, robot autoreplicanti che vedono gli umani come la loro preda.

Cote e Datar portano con sé un esame del sangue per il cancro su nanoscala che hanno iniziato a sviluppare alla USC, dicono identificherà le cellule tumorali che galleggiano nel sangue da, dire, cancro alla prostata prima che possano metastatizzare al fegato, cervello o altro organo.

Si basa su "punti quantici di nanocristalli" - particelle metalliche di soli pochi atomi che si attaccano alle cellule tumorali e si illuminano di colori vividi per etichettarle per l'eradicazione da parte dei medici.

Un'altra svolta nella nanomedicina, di Cherie Stabler, un dottorato di ricerca ingegnere biomedico presso il Diabetes Research Institute di UM, mostra la promessa nel ripristinare le "cellule beta" pancreatiche che producono insulina, e potrebbe essere usato per combattere il diabete.

Si basa su nanoparticelle di alghe depositate molecola per molecola per mascherare le cellule beta iniettate dal sistema immunitario del corpo.

Dice che ha già avuto soggetti di prova dai loro colpi di insulina per un massimo di cinque anni.

Cote per 18 anni è stato professore di patologia alla USC e, nel 2005, ha creato il suo programma di nanoscienze biomediche. Porta con sé $ 6 milioni in borse di studio e sta cercando $ 20 milioni in più dal National Cancer Institute nei prossimi cinque anni. Sta reclutando più esperti dalla USC e altrove, pianificare un dipartimento di 20 ricercatori entro cinque anni.

Datar ha lavorato con Cote per 11 anni alla USC, e ha trascorso diversi anni presso il Dipartimento dell'Energia Atomica per il governo dell'India.

Cote spera di rendere la scuola di medicina UM uno dei centri nazionali di eccellenza delle nanotecnologie sul cancro del National Cancer Institute, un gruppo di istituti di nanoricerca istituito nel 2004 che comprende Stanford, MIT-Harvard, Northwestern e altre migliori università. I centri lavorano con la National Nanotechnology Initiative, l'alleanza federale di 25 agenzie che ha pompato $ 12 miliardi nella scienza dal 2001.

In un ritiro sulle nanotecnologie organizzato da Cote e Datar presso UM in agosto, Dott. Piotr Grodzinski, direttore della NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer a Washington, DC, ha sfidato 95 esperti di nanotecnologia riuniti da tutto il paese a utilizzare la nanotecnologia per sconfiggere il cancro.

"Si mostra molto promettente per i test che sono più economici, Più veloce, più sensibile e meno invasivo delle biopsie, " Egli ha detto.

Per tutta la sua promessa, però, anche la nanotecnologia può creare pericoli.

La rete per la salute ambientale degli investitori, un gruppo di ricerca che fornisce informazioni agli investitori privati ​​che hanno investito 25 miliardi di dollari in campi medici ad alta tecnologia, nel mese di giugno ha lanciato un avvertimento ai suoi clienti:"Alcune di queste nuove tecnologie stanno mostrando segni di porre gravi rischi per la salute umana e l'ambiente, compreso lo stesso tipo di gravi minacce derivanti dall'esposizione all'amianto".

L'industria dell'amianto ha sostenuto miliardi di responsabilità nel corso dei decenni perché a lungo, si è scoperto che le sottili fibre di amianto causano granulomi nei polmoni dei lavoratori, un precursore del mesotelioma, un cancro del rivestimento del polmone.

Alcuni "nanotubi di carbonio" utilizzati nei test medici hanno forme molto simili, lo studio ha detto.

"È una preoccupazione legittima, "Cote ha detto. "Abbiamo molto da imparare su questi materiali e la loro tossicità".

Ha sottolineato che il suo esame del sangue per il cancro viene fatto in provetta, non nel corpo umano. "Prima di utilizzare questi materiali nel corpo vedremo che non causano tali problemi".
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