Nanotechnology Applications in Neuroscience: Advances, Opportunities and Challenges

ABSTRACT

New treatment and prophylaxis needs, which have emerged as the incidence of central nervous system disorders (CNSDs) has increased, have brought two concepts together: neuroscience and nanotechology. Because of the restricton of the blood-brain barrier (BBB), conventional drug delivery systems do not always work to provide the levels of drug molecules to the CNS that are needed for the recovery from CNSDs. Nanotechnology products may provide increased compliance, enhanced bioavailability, better BBB penetration of drug molecules, and a minimized side effect profile. This review considers some important application examples of nanotechnology and micro-electromechanical systems in neuroscience, and drug delivery approaches across the BBB. The major controversies concerninginvasive procedures for application of some products and the use of microchips and nanodevices are also discussed.

ÖZET

Metrenin milyarda birine eşit olan “nanometre'; 21. yüzyılın ikinci yarısında yaşamın her alanında duyulmaya başlamıştır. Santral sinir sistemi hastalıklarının insidansında gözlenen artış, bu alanda yeni tedavi ve profilaksi yöntemlerine ihtiyacı gündeme getirerek nanoteknoloji ve sinir bilim konseptlerini biraraya getirmiştir. Bu durumun temel sebebi, kan-beyin bariyerinin (KBB) yapısının konvansiyonel ilaç uygulamalarını etkisiz bırakmış olmasıdır. Nanoteknolojik ürünler, uyunçta ve biyoyararlanımda artma, ilaç moleküllerinin KBB'ye penetrasyonunu kolaylaştırma ve görülen yan etkilerde azalma sağlamıştır. Bu derleme, KBB'den geçişi kolaylaştıran bazı tedavi yaklaşımları ile kullanımı fark yaratan önemli nanoteknolojik ve mikro-elektro mekanik sistem örneklerini özetlemektedir. Ayrıca, bazı ürünlerin uygulanmasındaki invazif prosedürler ile mikroçip ve nano cihazların kullanımı hakkında temel tartışma konularından da bahsedilmiştir.

Key words:

• Neuroscience
• central nervous system disorders
• blood-brain barrier
• nanotechnology
• micro-electromechanical systems

Anahtar sözcükler:

• Nörobilim
• santral sinir sistemi hastalıkları
• kan-beyin bariyeri
• nanoteknoloji
• mikro-elektromekanik sistemler