نانوپزشكی
اجداد ما در قديم، روزگار سختی را می‌گذراندند. يک سرماخوردگی ساده می‌توانست آنها را از پا در آورد. پيشرفت علم پزشکی و افزايش دانش بشر از ساختمان بدن انسان، بسياری از اين مشکلات را حل کرد. ما اکنون در دنيايی زندگی می‌کنيم که بسياری از بيماری‌ها را می‌شناسيم و می‌توانيم آنها را درمان کنيم. ما به آسانی می‌توانيم از بروز بيماری‌هايی مانند حصبه، آبله و وبا که در قديم باعث مرگ بسياری از انسان‌ها می‌شند جلوگيری کنيم. با اين حال هنوز 
بيماری‌هايی وجود دارند که از درمان آنها عاجز هستيم. اين مسئله چند دليل دارد. اول اينکه اطلاعات ما از اتفاقاتی که در سطح سلولی و مولکولی بدن انسان رخ می‌دهد، اندک است و ديگر اينکه ابزارهايی که در حال حاضر در اختيار داريم بسيار بزرگ‌تر از سلول و اجزای درون آن هستند. علاوه بر اين ما از موادی استفاده می‌کنيم که سازگاری چندانی با بدن ما ندارند. فناوری‌نانو برای حل اين مشکلات پيشنهادهايی دارد. "نانو پزشکی" حوزه جديدی از پزشکی است که در ترکيب با فناوری‌نانو به‌دست آمده است. اين شاخه جديدِ علم پزشکی، به دنبال آن است که با استفاده از نانومواد، ابزارهای نانومتری و دانش مولکولی از بدن انسان، سلامتی انسان را حفظ کرده و آن را ارتقاء دهد. نانومواد به علت اندازه کوچک، سطح زياد و قابليت جذب و انحلال بالا گزينه‌های مناسبی برای دارورسانی در سيستم‌های زيستی هستند. بعلاوه بسياری از نانومواد، مانند نانولوله‌های کربنی و فولرين‌ها مواد زيست سازگاری هستند که می‌توان از آنها در ساخت اندام‌های مصنوعی و يا کپسوله کردن داروها بهره گرفت. معروف‌ترين و شايد جالب‌ترين ابزارهای نانوپزشکی، نانوروبات‌ها هستند. نانوربات‌ها برای شناسايی محل بيماری و درمان سلول‌های بيمار و تخريب عوامل بيماری‌زا بکار می‌روند. اين ابزارهای نانومتری می‌توانند در بدن به صورت هوشمند عمل کنند و بدون ايجاد عوارض جانبی و واکنش‌های حساسيت‌زا، به درمان بيماری بپردازند. آنها می‌توانند از محل بروز بيماری عکس‌برداری کرده و ميزان بعضی مواد را در خون اندازه‌گيری کنند. در کنار اين ابزارها برای نمايش سلول‌ها، باکتری‌ها، ويروس‌ها و تک مولکول‌های موجود در بدن نيز می‌توان از ميکروسکوپی الکترونی مانند AFM و STM استفاده کرد. پيشرفت فناوری‌نانو در دستيابی به ابزارها و مواد نانومقياس می‌تواند به طور غير مستقيم سبب توسعه نانوپزشکی شود. بنابراين پيش‌بينی می‌شود که با توسعه فناوری‌نانو، به‌ويژه فناوری‌نانو مولکولی، نانوپزشکی نسبت به ساير حوزه‌ها رشد چشمگيرتری داشته باشد، تا جائی‌که محصولات نانوپزشکی حدود 80% بازار جهانی محصولات فناوری‌نانو را به خود اختصاص خواهد داد.
نانوربات‌ها، جراحان کوچک در بدن
جراحی، روش مستقيمی برای تشخيص و درمان بعضی بيماری‌ها است. هم‌اکنون پزشکان متخصص بسياری وجود دارند که با تکيه بر مهارت خود و استفاده از تجهيزاتی بسيار پيشرفته، جمجمه و سينه بيمار را می‌شکافند و مغز و قلب را جراحی کنند. البته با اينکه روزانه چندين هزار عمل جراحی در سراسر دنيا انجام می‌شود، اما انجام اين جراحی‌ها بدون خطر و مشکل نيست و همواره نگرانی‌هايی در مورد هوشياری بيمار پس از عمل، از بين رفتن سلول‌ها و يا عفونت‌های محل جراحی و ... برای پزشکان و بيماران وجود دارد. وجود اين مشکلات سبب شده که پزشکان همواره به دنبال روش‌های جديدی برای جراحی باشند. روش‌هايی که در آنها، جراحی بدون شکافتن و بريدن بدن بيمار و تنها با استفاده از ابزارهايی بسيار کوچکی انجام شود. در اين جراحی‌ها که اصطلاحاً "غيرتهاجمی" ناميده می‌شوند، از شوک، زخم و درد ناشی از وجود جراحت خبری نيست. "نانوجراحی" روش بسيار جديدی است که توجه بسياری از محققان را به خود جلب نموده است. در اين روش، برای انجام جراحی از قطعات الکترونيکی کوچکی استفاده می‌شود که قابل برنامه‌ريزی هستند و مجهز به دوربين و ابزار جراحی می‌باشند. اين قطعات الکترونيکی کوچک که اندازه‌ای نانومتری دارند، "نانوربات" ناميده می‌شوند. نانوربات‌ها می‌توانند از طريق رگ‌ها وارد بدن شوند، به جستجوی محل آسيب‌ديده بپردازند و به کمک رايانه و جراح ناظر، بيماری را تشخيص دهند. پس از تشخيص دقيق محل بروز مشکل، با هدايت جراح و با استفاده از بازوهای مجهز نانوربات عمل جراحی انجام می‌شود. اين ربات‌های کوچک نانومتری می‌توانند جراحی‌های دقيقی را نيز در درون سلول (مثل تعويض کروموزوم‌های داخل هسته سلول با کروموزوم‌های جديد) انجام دهند؛ جراحی‌هايی که تا به‌حال هيچ جراح انسانی موفق به انجام آنها نشده‌است. علاوه براين شايد بتوان نانوربات‌هايی را طراحی کرد که از ميان رگ‌ها و مويرگ‌های کوچک عبور کنند و انسدادهای عروقی را برطرف سازند. بايد به خاطر داشته باشيد که نانوربات‌ها با سيستم‌های زيستی بدن سازگارند و می‌توانند اعضای بدن، بافت‌ها و رشته‌های عصبی را پيوند بزنند. طراحی و ساخت نانوربات‌ها، علم پزشکی را دچار تحول عظيمی خواهد نمود. با پيشرفت‌های صورت گرفته در زمينه نانوالکترونيک و پزشکی به نظر می‌رسد که ساخت اين جراحان کوچک نانومتری امکان‌پذير باشد. البته مشکلاتی نيز بر سر اين راه وجود دارد. به عنوان مثال کنترل حرکت يک قطعه کوچک نانومتری که هزاران بار کوچک‌تر از يک سر سوزن است و شناورسازی آن در ميان جريان خون کار ساده‌ای نيست و هم اکنون تحقيقات گسترده‌ای را به خود اختصاص داده است. تامين نيروی حرکتی نانوربات‌ها در بدن نيز از ديگر مسائل مورد توجه محققين می‌باشد.
به درمان سرطان امیدوار باشید
بدن ما روزانه در حال ساخت میلیون‌ها سلول است و سلول‌های مسن و قدیمی دائماً با سلول‌های جدید جایگزین می‌شوند. حال وضعیتی را در نظر بگیرید 
که بدن، بدون اینکه به تولید سلول‌های جدید نیاز داشته باشد، اين سلول‌ها ساخته شوند یا اینکه سلول‌های قدیمی و ناکارآمد بنا به دلایلی منهدم گردند. در این صورت به تجمع این دسته از سلول‌ها (معمولاً به شکل توده یا تومور)، تومور، غده یا بافت سرطانی گفته می‌شود. یکی از مهم‌ترین موانع در درمان سرطان، تشخیص دیرهنگام آن است که باعث می‌شود این غده‌ها دیر شناسایی شده و در نهایت درمان آن غیرممکن گردد. اما اتفاقی که در نتیجه آزمایش بر يک موش سرطانی افتاد، غير از اين بود و به کمک فناوری نانو اين موشِ بيمار بهبود يافت. می‌خواهيد بدانيد چگونه؟ تصور کنيد ذرات کوچکی وجود داشته باشند که بتوانند از همان ابتدا سلول‌های سرطانی را شناسايی کنند و پس از رسيدن به اين توده‌های بزرگ، آنها را متلاشی سازند. اين کار توسط نانوپوسته‌ها انجام می‌گيرد. نانوپوسته‌ها در حقيقت کره‌های توخالی سيليکونی هستند که با طلا پوشش داده شده‌اند. دانشمندان آنتی‌بادی‌هايی را بر روی سطح اين کره‌ها متصل می‌نمايند. وجود اين آنتی‌بادی‌ها سبب می‌شود تا نانوپوسته‌ها بتوانند سلول‌های سرطانی را در بدن بيابند. رگ‌های خونی در اطراف تومورهای سرطانی تراواتر از بافت‌های سالم هستند؛ از اين‌رو اگر اين ذرات وارد جريان خون شوند، به دور تومورها تجمع می‌کنند. لايه طلايی روی نانوپوسته‌ها سبب می‌گردد که تحت تابش اشعه مادون قرمز بسيار داغ شوند و سلول‌های سرطانی را از ميان ببرند (در حاليکه سلول‌های سالم بدون آسيب باقی می‌مانند). با کنترل ضخامت لايه طلا و نوع ليزر تابشی می‌توان ميزان حرارت توليدی را کنترل کرد. کره درونی اين پوسته‌ها را نيز می‌توان با پليمرهای حاوی دارو پر کرد. در اين حالت با تابش ليزر و در اثر داغ شدن طلا، داروی درون پوسته نيز آزاد می‌شود. در رابطه با درمان موش‌های سرطانی هم از همين فرآيند استفاده شد. متخصصان به بدن اين موش‌ها، نانوپوسته‌ها را تزريق کردند. پس از گذشت شش ساعت، با تابش لیزر، نانوپوسته‌ها فعال شده و بعد از ده روز، دیگر اثری از تومور در آنها دیده نشد.
ماسک ضدمیکروبی کلوئید نانو نقره
امروزه فناوری نانو و محصولات منحصر بفرد آن بعنوان تنها راه حل رهایی از مواد شیمیایی مضر و خطرناک شناخته شده است. از جمله مهم‌ترین و پرکاربردترین این محصولات می توان به کلوئید نانونقره اشاره کرد. اين ماده اکنون در کشور ما در ابعاد اتمی توليد می‌شود. اندازه مناسب نانوذرات نقره توليدی باعث تاثیرگذاری بیشتر این ماده بر روی میکروارگانیسم‌ها در غلظت‌های پایین آن می‌گردد. تا جایی که ماده مذکور توانایی نابودی 99.9% باکتری‌ها، ویروس‌ها و قارچ‌ها را دارد و در نتيجه امکان استفاده از این ماده به عنوان یک ماده ضدعفونی‌کننده قوی و امن فراهم است. ماسک‌های بهداشتی عمدتاً به دو منظور مورد استفاده قرار می گیرند: اول جلوگیری از ورود ذرات گرد و غبار به بدن انسان، دوم جلوگیری از ورود میکروارگانیسم‌های مضر به بدن انسان. از طرفی دیگر بهترین محیط برای رشد و تکثیر میکروارگانیسم‌ها، هوای مرطوب و دمای مناسب است. لذا اکثر ماسک‌ها (با لایه های متعدد) حداکثر ده دقیقه در مقابل ورود میکروارگانیسم‌ها از خود مقاومت نشان می‌دهند و به محض جذب رطوبت بواسطه تنفس انسان، خود به مکانی جهت رشد و تکثیر میکروارگانیسم‌ها تبدیل می‌شوند که نه تنها باعث از دست رفتن کارایی ماسک می‌شوند، بلکه خود به تشدید بیماری و انتشار باکتری‌ها و ویروس‌های بیماری‌زا نیز کمک می‌کنند. در واقع پس از گذشت زمان ده دقیقه ماسک فقط به وسیله‌ای جهت جلوگیری از ورود گرد و غبار به بدن تبدیل خواهد شد و اثرات دیگر خود را از دست خواهد داد. با توجه به خواص میکروب‌کشی بسیار قوی نانونقره، بهترین راه حل جهت افزایش کارایی ماسک، استفاده از ماسک‌هایی با فیلترهای نانونقره می‌باشد. در این صورت پس از جذب رطوبت توسط فیلتر نانونقره نه تنها کارایی ماسک از دست نمی‌رود بلکه به محض جذب میکروارگانیسم‌ها توسط این فیلتر، تمامی آنها در حضور این فیلتر از بین خواهند رفت. از دیگر خواص استفاده از این ماسک‌ها می‌توان به تنفس راحت، امن و غیرمضر آن اشاره نمود. همچنین دیگر نیاز به استفاده از ماسک‌هایی با تعداد لایه‌های فراوان نخواهد بود. این نوع از ماسک‌ها هیچگونه حساسیتی برای پوست انسان نخواهد داشت. با استفاده از این ماسک‌ها علاوه بر پیشگیری از ابتلا به بیماری‌های واگیردار نظیر انواع آنفولانزا، می‌توان جلوگیری از انتشار بیماری توسط بیماران و بخصوص بیماران مبتلا به بیماری‌های واگیردار را انتظار داشت. این گونه از ماسک‌ها قابلیت استفاده طولانی‌تری را خواهند داشت و با توجه به قیمت بسیار مناسب این گونه محصولات، می‌توان آنها را به سادگی در اختیار اقشار مختلف جامعه قرار داد. از این ماسک به راحتی می‌توان در مدارس، اداره‌ها، محیط‌های بهداشتی و محیط‌های صنعتی استفاده کرد.
برچسب نانومتری به جای آمپول
برخی از بیماران دیابتی مجبورند سالانه تا حدود 1500 آمپول حاوی انسولین بزنند. فناوری نانو برچسبی را به این افراد معرفی می‌کند که با استفاده از آن 
بتوانند بدون هیچ دردی، دارو را به بدنشان تزریق کنند! سطح این برچسب جدید با هزاران سوزن نانومتری پوشیده شده است. این سوزن‌ها به قدری کوچکند که مصرف کننده وجود آنها را اصلاً حس نمی‌کند. برچسب نامبرده بر روی پوست مانند یک چسب زخم، می‌چسبد و سوزن‌های موجود در آن به آسانی و بدون هیچ گونه دردی وارد پوست شده و نانوذرات دارو یا واکسن را آزاد می‌کنند. این واکسن، از طریق سلول‌های پذیرنده‌ی آنتی ژن دریافت و تا غدد لنفاوی حمل می‌شود. در آنجا، در اثر تعامل با لنفوسیت‌ها، آنتی بادی مربوطه ساخته می‌شود. در واقع این آمپول‌های نانومتری می‌توانند ذرات نانومقیاس دارو را به راحتی وارد سیستم ایمنی بدن نمایند و امکان رسانش مولکول‌هایی را فراهم آورند که به طور معمول نمی‌توانند در پوست نفوذ کنند. علاوه بر این، سوزن‌های تعبیه شده در این برچسب جدید از موادی ساخته شده‌اند که با بدن انسان سازگارند (زیست سازگار) و خود به خود در بدن از بین می‌روند (زیست تخریب‌پذیر). این آمپول‌ها را حتی می‌توان بر روی زیورآلات نیز قرار داد و برای تزریق انسولین از آنها بهره برد.
دیگر هيچ سربازی دچار بیماری‌های شیمیایی نمی‌شود
متاسفانه سربازان بسياری در جبهه‌های جنگ در معرض مواد شيميايی و گازهای سمی قرار می‌گيرند و معمولا اثرات مخرب اين مواد در بدن آنها تا مدت‌ها باقی می‌ماند. تحقيقات نشان داده است که در اکثر موارد چنانچه اين مواد شيميایی در بدن سربازان به سرعت رديابی و خنثی شوند، می‌توان آنها را از خطر ابتلا به بيماری حفظ نمود. برای اين منظور استفاده از سیستم‌های هوشمند نانومتری در لباس‌های نظامی پيشنهاد می‌شود. اين سيستم هوشمند مجهز به تعداد زيادی حسگر، نانوتراشه و نانوذرات دارو است. این سیستم‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که اگر در محلی نشانه‌ای از حمله شیمیایی دیده شود، سیستم هشداردهنده لباس سرباز خود به خود فعال شده و شروع به زنگ زدن می‌کند. چنانچه شواهدی از افزایش ماده شیمیایی در بدن به وجود آید، این سیستم، اول به کنترل عملکرد سیستم‌های بدن و پس از آن به تجزیه و بررسی عناصر شیمیایی و زيستی می‌پردازد. سپس برای دفع مسمومیت شیمیایی ایجاد شده داروی مناسب به داخل جریان خون او تزریق شده و تهدید ناشی از حمله شیمیایی را خنثی می‌کند. با خنثی شدن اثر ماده شیمیایی سرباز نجات می‌يابد. در این شیوه، نانوذرات دارو به شیوه‌ای طراحی شده‌اند که می‌توانند با سرعت مناسب به محل موردنظر برسند و بر روی سایر قسمت‌های بدن کم‌ترین تاثیر را داشته باشند. هوشمندسازی هر يک از اين نانوذرات دارو از طریق اتصال عوامل شناسايی صورت می‌گيرد. وجود همين عوامل، مانع از تاثيرگذاری ذرات دارو بر ساير سلول‌های سالم می‌گردد و دارو تنها در موضعی متوقف می‌شود که مواد شيميايي حضور دارند. علاوه بر تحقيقات انجام شده در راستای حفظ جان سرباز، فناوری نانو برای افزايش دقت و سرعت تجهيزاتی که سرباز حمل می‌کند و همچنين کاهش وزن اين تجهيزات نيز راه حل‌هايی دارد. با این توضیح شاید بهتر باشد، جنگ‌های آينده را جنگ ميان علوم و فناوری‌های برتر بدانیم.
نظرات شما عزیزان:
برو برو الهام رو اعصابم نروووووو
تبادل
لینک هوشمند
آمار
وب سایت:
