Nanotech

Auteur
Team Zorg Enablers
Gepubliceerd op
24-11-2021
Categorie
Trends | Behandeling & Begeleiding

 

“Nanotechnology is manufacturing with atoms”

William Powell

Definitie

Nanotechnologie omvat alle technologie met een grootte tussen de 0,1 en 100 nanometer (een miljardste van een meter). Nanotechnologie is hiermee vaak kleiner dan de gemiddelde grootte van een virus. Desondanks beslaat nanotech een groot en divers terrein met veel toepassingen in de gezondheidszorg: nanotech speelt bijvoorbeeld een rol bij diagnostiek, reparatie, therapie, microchirurgie en het afleveren van medicatie en andere middelen in het lichaam.

 

Toepassingen & voordelen

De huidige voordelen en toepassingen van nanotech zijn divers en de potentie van het veld is groot. Verbeteringen van bestaande diagnostische technieken, zoals betere contrastvloeistoffen door middel van nanopartikels leiden tot accuratere diagnostiek [1,2]. Nanodeeltjes zijn effectief bij behandelingen vanwege hoge mobiliteit en hoge reactiviteit [3]. Ze zijn klein genoeg om de meeste biologische barrières te passeren en door een hoger reactieoppervlak vinden reacties sneller plaats. Dit maakt dat medicatie op nanoniveau een hogere biologische beschikbaarheid heeft en selectiever gestuurd kan worden [3]. Daardoor kan met een lagere dosis hetzelfde lokale effect bereikt worden, met minder bijwerkingen tot gevolg. Ook kan specifieke informatie worden opgehaald door het implanteren of inslikken van nanorobots en -sensoren. Onder andere tijdens de behandeling tegen verschillende soorten kanker wordt nanotechnologie ingezet [4]. Een andere toepassing betreft de ontwikkeling van nanozymes; dit zijn nanomaterialen die zich gedragen als biologische eiwitten [5]. Het gebruik van biomedische nanotechnologieën is tot slot waardevol op het gebied van 3D-botprinten en bioprinting: dankzij nanotech is het mogelijk om hiërarchische structuren en samenstellingen van de botgerelateerde weefsels te produceren [6]. Kortom, nanotech resulteert in gepersonaliseerde, effectievere en efficiëntere zorg om daarmee de kwaliteit van de geleverde zorg te vergroten [7,8,9].

 

Markt

De mondiale markt van nanotech is groeiende: in 2020 bedraagt de marktwaarde $75,8 miljard en dit bedrag neemt toe tot een marktwaarde van $290,9 miljard in 2028. De jaarlijkse groei bedraagt ruim achttien procent en wordt aangedreven door de toenemende vraag, technologische vooruitgang en de grote hoeveelheid investeringen in onderzoek [4]. Oncologie is het medisch veld waar momenteel het meeste gebruik wordt gemaakt van nanotech. De grootste groei wordt echter verwacht binnen het cardiovasculaire segment vanwege de grote ontwikkelingen op dit gebied, bijvoorbeeld rondom stents met nanostructuren en nano-implantaten om vaatstructuren te doen regenereren [10-14].

 

Drijvers

Groeiende investeringen in zorgtechnologie
Veranderende zorgbehoeften
Nieuwe technologische mogelijkheden

Belemmeringen

Beperkende richtlijnen, wet- en regelgeving
Te hoge kosten (ontwikkeling, aanschaf en onderhoud)
Onvolwassenheid van de toepassing

De toepassingen van nanotech hebben vaak nog gebreken en worden geremd door beperkende wet- en regelgeving. Daarnaast liggen er voor de gehele trend nog uitdagingen in de potentiële toxiciteit van nanodeeltjes: nanopollution. De technologie ontwikkelt zich in de zorg echter constant. Door grote investeringen in nanotech is het mogelijk om behoeftes op te vangen. Ook farmaceutische bedrijven worden gestimuleerd om te investeren in nanotech, door verlopen patenten opnieuw te registreren als nanotech.

 

Conclusie

Nanotechnologie kent een enorme potentie om bij te dragen aan toekomstgerichte zorg en ondersteuning: nanotech maakt het immers mogelijk om (bestaande) technieken en therapieën te verbeteren en deze vervolgens goedkoper en meer betrouwbaar te maken. De grote reactiviteit en mobiliteit van nanodeeltjes die hen zo effectief maken, geven echter reden tot zorg over nanopollution van de leefomgeving en toxiciteit voor mensen. Terwijl wetenschap en maatschappij dit probleem proberen op te lossen, draagt nanotechnologie bij aan de bewegingen van de bionic human en autonomic systems.

Referenties

  1. AZAnano, Nanotechnology in Medical Imaging, 2017
  2. Mir M, Ishtiaq S, Rabia S, Khatoon M, Zeb A, Khan GM, et al., Nanotechnology: from In Vivo Imaging System to Controlled Drug Delivery, Nanoscale Research Letters, 2017;12(1):500.
  3. Ravindran S, Suthar JK, Rokade R, Deshpande P, Singh P, Pratinidhi A, et al., Pharmacokinetics, Metabolism, Distribution and Permeability of Nanomedicine, Current drug metabolism, 2018;19(4):327-34.
  4. Emergen Research, Nanotechnology Market Size, Share, Trends, By Type (Nanomaterials, Nanocomposites, Nano devices, Nano tools), By Industry (Food and Agriculture, Healthcare, Information and Technology, Environment, Energy, Cosmetics), and By Region, Forecast to 2028, 2021 [Available from https://www.emergenresearch.com/industry-report/nanotechnology-market]
  5. Wang, H., Cui, Z., Wang, X., Sun, S. Zhang, D. & Fu, C., Therapeutic Applications of Nanozymes in Chronic Inflammatory Diseases, BioMed Research International, 2021.
  6. Wang, Z., Agrawal, P. & Zhang, Y.S., Nanotechnologies and Nanomaterials in 3D (Bio)printing toward Bone Regeneration, Advanced NanoBiomed Research, 2021.
  7. Sim, S. & Wong, N.K., Nanotechnology and its use in imaging and drug delivery (Review), Biomedical Reports, 2021; 14(5).
  8. Chritchley L., The Rise of Nanomedicine. 2018.
  9. Reports and Data, Nanomedicine Market Analysis By Products, By Drug Delivery System, By Application, And Segment Forecasts, 2017-2026, 2019, [Available from: https://www.reportsanddata.com/report-detail/nanomedicine-market]
  10. Market Intelligence, Service Robotics Market Size, Growth | Forecasts (2018 – 2023), 2018
  11. Radiant Insights, Nanotechnology Market is Expected to Grow at an Impressive CAGR of 17% Between 2017 – 2024 : Industry Share Report, 2018
  12. Transparency Market Research, Global Nanotechnology Drug Delivery Market to Register 12.5% CAGR as Focus on Development of More Effective Drug Delivery Methods Rise, 2018 [Available from: https://www.transparencymarketresearch.com/pressrelease/nanotechnology-drug-delivery.htm.]
  13. Bakola V, Karagkiozaki V, Pappa F, Tsiapla AR, Pavlidou E, Moutsios I, et al., Drug Delivery Nanosystems for Cardiovascular Stents, Materials Today: Proceedings, 2017;4(7, Part 1):6869-79.
  14. Funda, G., Taschieri, S., Bruno, G.A., Grecchi, E., Paolo, S., Girolamo, D. & Del Fabbro, M., Nanotechnology Scaffolds for Alveolar Bone Regeneration, Materials (Basel), 2020 [Available from https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31947750/]