[청력리포트] 청력 관리에 기적을 제공하는 나노기술에 대한 연구

"나노 테크놀로지는 대부분의 사람들이 단순히 믿지 않는 아이디어 입니다"

로버트 트레이너, ED. D., MBA, FNAP

 

나노기술이란 무엇이며 어떻게 청력 관리에 적용할 수 있는가?

나노과학 및 나노기술은 인간의 눈으로 감지할 수 없는 수백 개의 원자로 구성된 나노입자를 연구하고 응용하는 것으로 화학, 생물학, 물리학, 재료과학, 공학, 의학 등 모든 과학 분야에서 활용될 수 있습니다. 나노기술은 정보 기술, 국토 안보, 의학, 운송, 에너지, 식품 안전, 환경 과학 등 많은 기술 및 산업 분야에 혁명을 일으키고 있습니다. 나노의학, 다음은 의학적 문제와 질병에 나노기술을 적용하는 것입니다. 나노의학은 생물학적 현상의 자연적 규모를 활용하여 질병 예방, 진단 및 치료를 위한 정확한 솔루션을 생성합니다. 나노의학의 한 가지 예와 곧 청력 관리에 적용할 수 있는 것은 과거에는 뚫을 수 없었던 신체 부위에 약물과 치료법을 전달하는 것입니다.

 

Torrice(2016)는 나노의학을 약물 분자로 나노입자를 탑재한 화합물이 혈액에 더 오래 머물고 건강한 조직 대신 종양에 축적되도록 돕는 과정이라고 설명했습니다. 나노의학 전달 시스템은 비교적 새롭지만 나노크기의 물질을 사용하여 제어된 방식으로 특정 표적 부위에 약물 또는 치료제를 전달하는 수단으로 사용하고 부위 특이적 전달을 통해 만성 인간 질병을 치료하는 데 여러 이점을 제공하는 빠르게 발전하는 과학입니다.

 

1980년 FDA가 나노물질을 포함하는 의료기기를 처음 승인한 이후로 나노의료 전달 시스템의 상업화는 지지부진했습니다. 2017년 FDA는 이러한 기술의 사용에 대한 승인을 가속화하기 위한 지침 초안을 발표했습니다.

 

Magnanoscience는 Depireux et al(2017), Kopke et al(2006) 및 Ramaswamy et al(2017)에 의해 청각학 문헌에서 청각 전정시스템과 같은 이전에 만질 수 없는 신체 부위에 약물 및 치료를 전달하는 방법으로 기술되어 왔습니다. 아직 FDA 시험 중이지만, magnanoscience의 절차는 도달하기 어려운 이러한 영역에 약물을 효율적으로 전달하여 이러한 장애를 감소시키고 제거할 가능성이 있습니다.

현실이 되더라도 청력 상실, 중이염 및 달팽이관 재생에 대한 과학은 환자들은 말할 것도 없고, 청각학자와 이비인후과 의사들에게는 공상과학 소설처럼 들리지만 이 시스템은 향후 몇 년내에 일상적으로 사용될 수 있을 것입니다.

 

약물 및 청각 시스템에 대한 치료 전달의 새로운 방법

메릴랜드 대학의 연구는 비침습적 magnanoscience 주입 방법을 개발하여 현재 치료표준에 의해 효과적으로 도달하지 못하고 있는(그렇지 못하면 수술이 필요할 수 있습니다) 신체의 목표물에 안전하고, 효과적으로, 그리고 비침습적인 약물과 다른 치료용 페이로드들을 전달하는 중이거나, 또는 그러한 방법들을 개발중에 있는 회사인 Otomagnetics라는 회사로 이어졌습니다.

 

중이 장애

중이염이 있는 소아 및 성인의 경우 항생제를 경구 또는 주사로 투여해야 합니다. 나노의학은 약물이 자기 에너지에 의해 당겨진 고막을 통해 흐르도록 함으로써 이러한 에피소드를 신속하게 치료하는 해답이 될 수 있습니다.

 

자기유도 발상은 치료할 귀를 위쪽으로 올려놓고 외이도에 약물을 주입하여 고막을 통해 중이로 약물을 주입하여 즉시 중이염 부위를 공격합니다.

 

삼출액에 따른 청력 손실은 말할 것도 없고, 중이염으로 타는 듯한 고통으로 고통받는 아이를 돌보면서 무력감을 느끼는 부모는 분명히 알고 있습니다. 성인의 경우 중이염은 청력과 업무에 심각한 영향을 미칠 뿐만 아니라 고통스럽습니다.다이 환자들이 적절한 적절한 항생제로 치료를 받았을 때, 약물이 시스템을 통해 최종적으로 중이로 이동함에 따라 통증이 해소되기까지는 여전히 시간이 걸릴 수 있습니다.

 

만성의 경우 고막절제술관을 사용한 외과적 치료는 다른 치료가 성공적이지 않을 때 중이의 환기가 가능하도록  지시하는 경우가 많습니다. 이 수술은 약물의 보다 효율적인 제시로 피할 수 있습니다.

 

내이 장애

귀낭 내의 청각-전정 장애에 대한 약물 및 치료적 치료는 그 위치 때문에 대부분 금지되어 왔습니다. 전정 달팽이관 구조는 측두골 깊숙한 곳과 내이에 혈액을 공급하는 혈관 뒤에 있습니다. 이 혈액 미로 장벽과 조밀한 측두골 내의 깊은 위치는 현재 대부분의 약물 분자에 대한 불투과성 벽이므로 전통적으로 내이 질환을 치료하기 위한 약물 요법의 전달에 주요 한 도전 과제가 되어 왔습니다.

 

구조물의 물리적 위치는 소음 및 기타 외상 상태에서 와우 구조의 생존에 필요한 항산화제 보충뿐만 아니라 시스플라틴과 같은 화학요법 요법으로부터 청력 상실, 역이명 및 청력 보호를 위한 요법의 효능을 감소시킵니다.

 

고막을 통한 직접 약물 주입은 달팽이관의 난원창을 통해 달팽이관으로 진행되어 왔지만, 부상 부위로의 약물 확산은 제한적이었습니다. 

아무리 새롭거나 신기한 약물이나 치료법이라도 충분하고 효과적인 양으로 내이에 도달하지 못하면 청력 손실, 이명 억제. 현기증 완화 등 이러한 조건 중 어느 것도 상태를 되돌릴 수 없습니다.

 

Depireux et al(2017)의 한 중요한 연구에서는 시스플라틴 투여에 대응하기 위해 Otomagnetic의 주입 방법을 사용한 실험을 설명했습니다. 시스플라틴은 내이 공간에서 활성 산소 종의 생성과 고유의 와우 항산화 시스템의 고갈을 유발할 가능성이 있는 잘 알려진 이독성 화학요법 약물입니다. 이러한 변화는 코르티 기관의 유모 세포, 나선 신경절 세포 및 혈관조의 변연 세포의 세포자멸사(세포 사멸을 초래하는 일련의 분자 단계)로 이어집니다. 그들의 실험에서 Depireux와 동료들은 주로 고주파에서 청력 손실을 일으키는 쥐에게 시스플라틴 요법을 투여했습니다.

 

인간의 경우 시스플라틴으로 인한 청력 손실은 고주파에서 먼저 발생하고 치료가 계속됨에 따라 저주파로 진행되는 것으로 알려져 있습니다(Rybak et al., 2009; Chirtes and Albu, 2014). 프레드니솔론이 로딩되고 달팽이관의 난원창을 통해 자기 주입을 통해 전달되는 자기 나노 입자는 95% 통계적 유의성으로 시스플라틴 이독성을 완화했습니다.

 

마무리 :

나노 입자 기반 자기 주입은 "그리 멀지 않은"미래에 있습니다. 현재 Otomagnetics 연구원들은 FDA 독성학 프로토콜을 마무리하고 있으며, 2022년에 과정과 패키징을 통해, 2023년에 시장에 출시되기를 희망하고 있습니다.

 

 

원문출처 : HHTM  <Magnanoscience: Offering Miracles to Hearing Care - Robert Traynor  >

 

 

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