שיתוף ב twitter
Twitter
שיתוף ב whatsapp
WhatsApp
שיתוף ב facebook
Facebook
שיתוף ב linkedin
LinkedIn

ננו חלקיקים: ההבדל בין סידן מיקרוני לסידן ננומטרי הוא הרבה יותר מגודל

ננו חלקיקים: ההבדל בין סידן מיקרוני לסידן ננומטרי, לא רק גודל | דנסיטי3

ד"ר יגאל בלום, סגן נשיא R&D
ומדען ראשי בחברת אמורפיקל

 

במהלך 20 השנים האחרונות הפכה הננוטכנולוגיה לאסטרטגיה חדשה ומבטיחה לאבחון וטיפול רפואי במחלות. מבחינה
היסטורית, פיתוח תרופות בגדלים ננומטרים, החל כבר לפני כ-30 שנה וקדם לפיתוח אבקות ננומטריות בתחומים אחרים.
כבר אז הבינו בתחום הרפואה, שהגודל המוקטן של התרופות יכול להגדיל את יעילותן ובעיקר כאלו הניתנות באינהלציה.

הביטוי "ננו" הוא מושג שגור במדע ובתעשייה כאחד: המחקרים והיישומים בנושא הולכים ומתעצמים, ואין זה מקרה שחברות
רבות משתמשות בו למיתוג וקידום מוצריהן.

מה אומר המושג ננו?

מהם חלקיקי ננו? מה ההבדל בינם לבין חלקיקים מיקרונים?

עד כמה מדובר בהבדל משמעותי בנוגע לפוטנציאל ריפוי מחלות ובעיות בריאותיות?

כיצד בא הדבר לידי ביטוי בתחום תוספי התזונה?

 

מהם חלקיקי ננו? ומה ההבדל בינם לבין חלקיקים מיקרונים?

כל חומר עשוי מאטומים הקשורים זה לזה בצורות שונות: החל מסלעים אבני חן, מתכות, עץ, פלסטיק סינתטי, ועד לחומרים
הביולוגיים שמרכיבים את גופנו. קנה המידה של האטומים הוא ננומטרי.

למען היות ברור, יחידת המיקרון, גדולה מיחידת המידה הננומטרית פי אלף!! (1,000 ננומטר שווים ל-1 מיקרון). כדי
להבין עוד יותר עד כמה מדובר בגדלים קטנים ובלתי-נתפסים, יש לדעת כי מילימטר אחד – יחידת מידה זעירה המוכרת
לכולנו – גדולה פי 1000 ממיקרון ופי מיליון מננומטר!

 

ננו חלקיקים: ההבדל בין סידן מיקרוני לסידן ננומטרי, לא רק גודל | דנסיטי4

בתמונה: החלקים הכהים בעיגול הקטן משמאל הם חלקיקים ננומטריים, ואילו החלקיקים בעיגול
הגדול משמאל הם חלקיקים מיקרוניים.

 

הגודל הקטן ביותר שעין אנושית חדה במיוחד יכולה לראות הוא כ-10 מיקרון (מאית המילימטר), ולכן, אם לא ניתן לראות
חלקיק בגודל 1 מיקרון, על אחת כמה וכמה לא ניתן לראות חלקיק בגודל 1 ננומטר.

 

אמנם המיקרון היא יחידה קטנה עד מאד, ויש צורך במיקרוסקופ אלקטרוני על מנת להבחין בה בבירור, אך עדיין מדובר
בהבדלים אדירים בין הננו לבין המיקרון. היחס בין חלקיקים ננומטרים לבין חלקיקים מיקרונים, דומה  ליחס שבין כדור
לבין אצטדיון כדורגל (קטנים פי 1,000).

אחד היתרונות הבולטים של הננו חלקיקים הוא היכולת של התרופה/תוסף לחדור למערכת הדם ולתאי הגוף באמצעות מעבר
אקטיבי דרך קרומי האיברים הפנימיים והתא. מאידך, חלקיקי מיקרו עלולים לסתום את נימי הדם ולגרום ולקרישתו1. שימוש
בחלקיקי ננו עתיד להוביל לפתוח מגוון  מוצרים יעילים בעלי תכונות שלא קיימות בחומרים העשויים על בסיס מיקרוני ויותר2.

 

חלקיקים ננומטרים צולחים את אתגר הזמינות הביולוגית

בשנה אחת מבוזבזים בעולם כ-65 מיליארד דולר עקב רמת ספיגה וזמינות ביולוגיות נמוכות של תרופות או תוספי תזונה.
ספיגה ביולוגית היא היחס שבין כמות התרופה או התוסף לבין הכמות המגיעה אל מחזור הדם. מכאן נובע, כי ככל שספיגה
הביולוגית נמוכה יותר, משמע, יעילה פחות, ייאלץ המטופל להשתמש בתרופה או בתוסף בכמות גדולה יותר במטרה לייצר
את האפקט הנדרש – דבר המוביל גם להוצאה כספית גבוהה.

 

כיצד מסייעים ננו חלקיקים בפתרון בעיות רפואיות והשלמת ערכים תזונתיים?

רמת ספיגת חומרים פעילים ביולוגית בתא ומעברם בגוף מושפעים גם מגודל החלקיקים אם רמת מסיסותם נמוכה. אם הם
ננומטרים בגודלם, יש ביכולתם לעבור למערכת הדם דרך ריריות המעיים, הפה והריאות (גם אם מסיסותם נמוכה). זה מאפשר
מאפשר מינונים נמוכים יותר, יעילות טיפולית משופרת, מיקוד באזורים ספציפיים, התאמה פונקציונאלית של חלקיקי הננו והגעתם
ישירות אל האיבר הרצוי או לנקודה ספציפית באיבר3. כיום, חלקיקים ננומטרים מהונדסים כך שיגיעו לתאים חולים ויאפשרו טיפול
ישיר וממוקד בהם. טכניקה זו יעילה יותר רפואית, מפחיתה את הפגיעה בתאים בריאים בגוף, מאפשרת גילוי מוקדם יותר של
המחלה4,מפחיתה תופעות לוואי ומביאה לשיפור באיכות חיי המטופל3

נכון לעכשיו, נחקרות או מפותחות תרופות ננומטריות לטיפול ומיגור מחלות כמו סרטן, סכרת ומלריה, מחלות דלקתיות,
זיהומיות ועוד5.

 

הסידן האמורפי: עכשיו כבר ברור מדוע מדובר בדור החדש של הסידן

חשוב לדעת כי החלקיקים הבסיסיים של הסידן האמורפי הם בגודל של 20 עד 80 ננומטר!! אלו גדלים שיכולים לעבור
דרך קרומי האיברים וקירות התאים. להבדיל אלף אלפי הבדלות, וירוסים כמו אלו של השפעת, שהם בגודל של 80 עד 120 ננומטר,
מועברים ביעילות רבה דרך האויר אל הריאות, דרכן אל כלי הדם ומשם נכנסים הוירוסים לתוך התאים בגוף ומתרבים.

החלקיקים השכיחים של תוספי הסידן, הקיימים בשוק, הם בסדר גודל של מיקרונים עד עשרות מיקרונים או שהם בכלל גבישיים.
בשונה מכל תוספי הסידן הקיימים בשוק, הסידן האמורפי מורכב מחלקיקי ננו ולכן מגלם בתוכו גם את היכולות המתאפשרות בגדלים
אלו. בגלל גודלו, וכן בגלל אופי פעילותו הביולוגית השונה והיעילה יותר, נוצר אפקט כפול ומשולש. הוא נספג בצורה הרבה יותר טובה
בגוף, ממוקד באיבר המטרה ויעיל בעשרות מונים מהמוצרים הקיימים בשוק. אלו, בנוסף ליעילותם הפחותה, אינם עוברים ממערכת העיכול
לדם אלא לאחר התמוססותם תחילה ליונים של קלציום, וגם אז מעברם מהמעיים לדם מוגבל.

העובדה כי מדובר בתצורת חלקיקים אמורפית מביאה לידי ביטוי את היתרונות המתבטאים ברמות ספיגה ופעילות ביולוגית גבוהים בהרבה
מהמקובל, יחד עם פוטנציאל גבוה לצמצום תופעות הלוואי.

שינוי גודל גופנים