Yakın zamanda adını sıkça duymaya başladığımız bu havalı ve modern çağın yeniliklerinden biri gibi görünen nanoteknoloji aslında insanlığın binlerce yıldır farkında olmadan kullandığı çok eski bir teknoloji…

Eski yunan döneminde saçın siyaha boyanmasında sonrasında Roma döneminde meşhur yakut kırmızısı kupa ve renkli kilise vitraylarının yapımında aslında nanoteknoloji kullanılmıştır. Tıp alanında ise eski Hindular tarafından astım, diyabet ve romatizma tedavisinde nanopartiküller kullanılmıştır. Şam’ da üretilen sağlamlığı ve hafifliğiyle ünlü kılıçların da yapılarında karbon nanotüpler ve nanoteller olduğu tespit edilmiştir. Doğada da yonca bitkisinde altın nanopartikülleri bulunur. Ayrıca selenyum solunumlu bakteriler ve manyetotaktik bakterilerin de nanopartikül sentezlediği bilinmektedir.

Nanoteknoloji dediğimiz ise kabaca insan saç telinin 1/80.000’i kadar olan atomik boyuttaki parçalardan fiziksel ve kimyasal reaksiyonlar ile farklı özellikleri olan yeni işlevsel parçalar oluşturma bilimidir. 100 nanometreden küçük boyuttaki parçacıkların fizikokimyasal özellikleri kuantum mekaniği prensipleri altında değişebilir ve bu onlara sınırsız bir potansiyel kazandırır. Örneğin nano kristalin nikel sertleştirilmiş çelik kadar dayanıklıdır. Sonuç olarak bu özelliklerden faydalanarak nanoteknoloji daha sağlam ve dayanıklı ancak daha hafif maddelerin ortaya çıkmasını sağlamıştır.

Özellikle 2000’lerden sonra birçok endüstriyel üründe bu teknolojiden yararlanılmıştır. Bu ürünlere örnek olarak şeffaf koruyucu güneş kremleri, anti bakteriyel ve koku tutmayan tekstil ürünleri, çizilmeyen araba boyaları, kir tutmayan kaplamalar, kendi kendisini temizleyen camlar vb. verilebilir. Potansiyel faydaları çok gibi görünse de göz ardı edilen toksik etkiler bilim dünyasında endişe uyandırmaya başlamıştır.

Tıp alanında kullanımı ise çok geniştir ve genişlemeye de devam etmektedir. Özellikle biyomateryaller olarak adlandırılan doku iyileşmesini destekleyen yüzey kaplama tabakaları üretiminde nanoteknoloji çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Yara iyileşmesini uyaran hücreleri bölgeye çeken ve anti bakteriyel özelliği olan yara örtüleri seri olarak üretilmektedir. Vücut protezlerinin etrafı bağışıklığı baskılayıcı film tabakalarla kaplanmış ve fibröz doku oluşumunun önüne geçilerek doku ile bütünlük ve biyoyararlanım artırılmıştır. Reaksiyonları önlemek için implantlar bağışıklığı baskılayıcı nanofilm tabakaları ile kaplanmışlardır.  Yine implantların kemik doku ile bütünleşmesini artırmak için nanopartiküller kullanılmıştır. Diş tedavisinde nanokristalin hidroksiapetit ve β-trikalsiyumun kullanımı onaylanmıştır. Deneysel olarak ratlarda kesik spinal kord üzerinde nanofiber yüzey kaplamaları ile iyileşme sağlandığı gözlenmiştir.

Kanser tedavisinde kullanılan albümine bağlanmış olarak kullanılan birçok ticari kemoterapi ilacı nanoteknoloji ürünüdür. Ayrıca Kuantum noktaları olarak isimlendirilen yarı iletken nanopartiküllerin ultraviyole ışıkla uyarıldıklarında kırmızı ışık yaymalarından tıbbi görüntülemede yararlanılmaya başlanmıştır. Bunlar vücuda damar yoluyla verilerek kanserli dokuların tespitinde kullanılmış ve yine birleştikleri kanser hücrelerine reaktif oksijen verip öldürerek tedavi amaçlı da kullanılmışlardır. Yine deneysel olarak kanser geni susturulmasında da başarılı sonuçlar elde edilmiştir.

Kozmetik alanında 1999’dan beri FDA onayı ile daha akıcı, ultraviyole ışınlarının daha iyi filtreleyen ve saydam yapıda güneş kremi üretimi için kullanılan TiO2 ve ZnO bir nanoteknoloji ürünüdür. Gümüş nanokristalleri içeren sargı bezleri anti bakteriyel, antiemflamatuvar ve doku mikroçevresini dengeleyen özellikleri sayesinde yara iyileşmesini hızlandırırlar.

Tanısal olarak Warfarin metabolizması, pıhtılaşma bozuklukları ve folat metabolizması ile ilgili genetik testlerde nanopartiküller rutin olarak kullanılmaktadır.

İlaç üretiminde; ilaç taşınması, hedef dokuya geçişi ve ilaç aktivitesini arttırmak gibi amaçlar için nanoteknolojiden pratikte yararlanılmaktadır. Örneğin rifampin vücutta eriyebilen nanopartiküllü bir kapsül içine konduğunda gram pozitif antibakteriyal aktivitesi artar. Streptomisin ve Kanamisin altın nanopartikülü ile konjüge edildiğinde sıcağa karşı daha stabil hale dönüşür ve Esherichia coli, Micrococcus luteus ve Staphilocococus aureus gibi patojenlere karşı çok daha etkili hale gelir. Antiretroviral ilaçlar nanopartiküller içine yerleştirildiğinde organlar tarafından daha iyi alım sağlanır. Bunlara ilaveten fenofibrat, megestrol asetat, sirolismus ve topikal östrojen preparatlarının yapımında da nanoteknolojiden yararlanılmaktadır.

Görüntüleme alanında;  Manyetik Rezonans Görüntülemede rutin olarak kullanılan intravenöz süperparamanyetik demir oksit (SPDO) ve gadolinyum şelat nanoteknolojik ürünlerdir. Bunlar sayesinde spesifik organ, tümör ve sentinel lenf nodu görüntülemesi mümkün hale gelmiştir. İyonize nanopartikül kontrast maddeler ile bilgisayarlı tomografi ile aterosklerotik plaklardaki makrofajlar görüntülenebilmiştir.

Bunlarla beraber Tıp alanında birçok deneysel çalışma devam etmektedir ve muhtemelen gelecekte daha çok yüz güldürücü sonuç bizleri beklemektedir. Ancak hala Nanopartiküller tam olarak çözülememişledir ve toksik etkileri de tam olarak anlaşılamamıştır. Nanoteknoloji ve nanotoksikoloji hala gelişmekte olan bilim alanlarıdır. Bu alanların gelecekte sağlık ve diğer alanlara ciddi katkı potansiyeli mevcuttur ancak toksik etkilerini de göz ardı etmemek önemlidir.