نانو تکنولوژی
.::به وب سايت دانشجويان پزشكي دوره 29 همدان خوش آمديد::.
پنج شنبه ٣٠ شهريور ١٣٩٦
نانو تکنولوژی

کلیات:                

نانوتكنولوژي بر اساس تعريفي كه انستيتوي رسمي نانوتكنولوژي ارائه داده تحقيق و توسعه در سطح اتم ها، مولكول ها و مولكول هاي غول آسا با مقياس طولي 100-1 نانومتر است.به سبب نوین بودن اين علم انتظار می رود كه با ورود به هر عرصه ای تحول ایجاد کند به ويژه در عرصه پزشكي كه به خاطر قابليت هايي كه نانوتكنولوژي با تسلط بر تك تك سلول هاي بدن در اختيار پزشك قرار مي دهد مي تواند موجب يك تحول عظيم و به نوعي يك انقلاب گردد.

 

كاربردها

نانوتكنولوژي ابزارها، ماشين ها و فرآورده هاي فراواني در اختيار دارد كه مي توان از آنها براي كاربردهاي مختلف به نحو احسن استفاده كرد.

به عنوان مثال يك كاربرد نانوتكنولوژي در ترميم سلولي است بااستفاده از روبات هاي در مقياس نانو كه نانو بوت نام دارند در بدن جست و جو صورت مي گيرد و نيازهاي سلول ها( مثل ترميم آنها) كشف مي شود و مواد لازم براي رفع اين نيازها در اختيارشان قرار داده مي شود. همچنين در مواردي مثل آسيب مغزي هم اين نانوبوت ها stemcell هاي موضع را تحت كنترل خودشان در مي آورند و آنها را به سمت تمايز به سلول عصبي سوق مي دهند و به اين ترتيب آسيب را ترميم مي كنند.

مورد بعدي كاربرد نانوتك در پزشكي ، درمان سرطان است. امروزه از روش هايي مثل شيمي درماني و روش فتوديناميك استفاده مي شود اما اين روش ها با عوارض جانبي زيادي همراهند مثلاً شيمي درماني ضمن آسيب به سلول هاي سرطاني ، سلول هاي سالم را هم تحت تأثير قرار مي دهند و به عنوان مثال موجب سركوب مغز استخوان، ريزش مو و نيز عوارض شديد كليوي مي شود. اما با كمك نانوتكنولوژي ، می توان مواد لازم براي از بين بردن سلول هاي سرطاني را در پوسته هاي متصل به آنتي بادي ذخيره کرد و اين محموله ها به درون بدن تزريق نمود و محموله های مذکور با كمك آنتي بادي ها سلول هاي سرطاني را پيدا مي كنند و مواد درون خود  را آزاد مي كنند و بدين ترتيب فقط سلول هاي سرطاني را از بين  مي برند و ديگر به سلول هاي سالم آسيب نمي رسانند.


كاربرد بعدي در مورد بيماري هاي قلبي عروقي است. نانوبوت ها ضمن پيدا كردن ترومبوزهاي عروق و از بين بردن آنها، قادرند بافت نكروزشده ی ميوكارد قلب را هم به حالت طبيعي خودش برگردانند. بدين ترتيب كه مواد لازم را در اختيار سلول هاي قلبي مي گذارند تا سلول هاي جديدي بسازند و آنها را جايگزين سلول هاي نكروزي كنند.

از نانوتك در ساخت ارگان ها و ساختارهاي مصنوعي هم استفاده مي شود به اين صورت كه با استفاده از ابزارهاي نانوتكنولوژي پايه هاي مصنوعي بافت ها و اندام هاي مختلف را مي سازند و بعد از انتقال اين پايه ها به محيط ، سلول هاي طبيعي كه تمايل زيادي براي اتصال به اين پايه ها دارند، به آنها مي چسبند و در نتيجه بافت يا اندام مورد نظر ساخته مي شود تا به حال بااين روش بافت استخواني، پوست و غضروف را تهيه كردندو پيش بيني مي شود بافت هاي ديگر هم توليد شود.

همچنين با استفاده از نانوتك مي شود پروتزهاي درون بدن (مثل دريچه قلب مصنوعي) را به نحوي بسيار سازگار تر از مدل امروزي ساخت و در بدن جايگذاري كرد.

از نانوتك در پيوند اعضا و براي كاهش احتمال پس زدن عضو پيوندي هم استفاده مي شود. به اين ترتيب پيوند عضو حتي در صورت عدم شباهت HLA دهنده و گيرنده پيوند قابل انجام است. با استفاده از فرآيندهاي نانوتكنولوژي

نانوتك به از بين بردن آثار پيري كمك مي كند. آثاري مثل لك ها، خطوط و چروك هايي كه هر چند امروزه به كمك ليزر هم از بين مي روند اما با استفاده از ابزارهاي نانوتكنولوژي اين كار خيلي بهتر و دقيق تر انجام مي شود و تا زمان عود اين آثار مدت بيشتري طول مي كشد.

نانوتكنولوژي با استفاده از ابزارهايي كه در اختيار دارد كنترل پزشكي يا medical monitoring را هم به بهترين نحو براي ما انجام مي دهد به نحوي كه اتفاقات غير طبيعي را record مي كند و پزشك را در جريان آنها قرار مي دهد به اين ترتيب نقش شاياني را در تشخيص زودرس بيماري ايفا مي كند. اين ویژگی می تواند مرگ ناشي از بيماري هاي مزمن را به حداقل ميزان ممكن برساند.

البته اين كنترل مي تواند در دوران بارداري در مورد جنين هم صورت بگيرد و اختلالات و آنومالي هاي جنين را به پزشك گزارش بدهد.

نانوتك ديابتي ها را هم از فوائد بيشمار خودش محروم نگذاشته است با استفاده از اين علم ديگر نيازي نيست ديابتي ها براي آگاهي از قند خون خودشان خونگیري انجام بدهند بلكه لنزهاي تماسي خاصي را كه با فناوري نانوتكنولوژي تهيه شدند به چشم مي گذارند و هنگام تغيير سطح قند خون ، رنگ اين عدسي ها تغيير مي كند و بيمار مي تواند به موقع اقدامات لازم را انجام بدهد.

يكي از مهمترين فوايد نانوتكنولوژي تغيير و اصلاح ژنوم است كه با استفاده از اين خاصيت مي شود خيلي از بيماري هاي ژنتيكي را درمان كرد. البته امروزه براي اين امر از ويروس هاي تغيير ژنتيكي يافته استفاده مي شود كه نانوتكنولوژي نسبت به اين روش فوق العاده ايمن تر است.

امروزه تجويز دارو با مشكلات متعددي همراه است، از جمله آنها مي توان به موارد زير اشاره كرد:

1)                داروها توسط بيماران مصرف مي شوند و ممكن است هر وعده دارويي به موقع و به ميزان كافي مصرف نشود يا حتي بعضي وعده ها فراموش شوند.

2)                از آنجايي كه گيرنده داروها اغلب در نقاط مختلف بدن وجود  دارد، علاوه بر بافت هدف ساير بافت ها و ارگان ها تحت تأثير دارو قرار مي گيرند و عوارض جانبي پديد مي آيند.

با استفاده از نانوتكنولوژي داروها را در پوشش هاي خاص از جنس نانوپوسته (شيشه پوشيده شده با طلا) قرار مي دهند و محموله هاي مذكور را به بدن تزريق مي كنند. اين مواد در خون گردش كرده و در موضع مورد نظر به آنها طول موج خاصي تابيده مي شود كه موج خروج مواد دارويي از بسته هاي مذكور دقيقاً در موضع مطلوب مي گردد. از آنجايي كه حامل هاي دارويي اندازه كوچكي دارند مي توانند پس از تحريك توسط طول موج مناسب وارد سلول شوند و در صورت نياز سلول مواد خود را آزاد كنند. بدين ترتيب داروها نه تنها در ارگان هدف بلكه در سلول هاي هدف عمل مي كنند و عوارض جانبي به حداقل ممكن مي رسد. از خواص محموله هاي دارويي نانوني مي توان به سازگاري آنها با بدن، قابليت جذب مجدد و قابليت اتصال آسان به دارو اشاره كرد.

ابزارها:

همه كاربردهايي كه ذكر شد با استفاده از ابزارهاي نانوتكنولوژي انجام مي گيرند اما اگر بخواهیم خاصاً چند تا از آنها را ذکر کنیم مي توانیم به فيبر نوري اشاره نماییم. وسيله اي كه قطر نوكش تنها nm40 است و در شناسايي نحوه عملكرد سلول ، مولكول ها و پروتئینهاي مترشحه از آن و نيز مطالعه ژنوم سلول بسيار مفيد است.

ابزار ديگر nanochip ها هستند كه براي كنترل تشنج و همچنين براي باز گرداندن حس از دست رفته يك ناحيه از بدن مفيد هستند. همچنين كاربرد بسيار مهمي كه اميد دارند از nanochips ها حاصل شود، توان بخشي مجدد ارگان فلج شده است به نحوي كه nanochips واسطه CNS و PNS ارگان فلج شده قرار بگيرد و بدين ترتيب ارگان هاي فلج شده ناشي از مشكلات عصبي را مجدداً به حركت در بياورد.

يكي ديگر از ابزارهاي شگفت انگيز نانو فلرن است كه با وجود آنكه 6 برابر از فولاد سبكتر است،‌ 100 برابر آن مقاومت دارد و از مس رساناتر است. فلرن ها براي تزريق به يك سلول منفرد، توليد ماهيچه هاي مصنوعي و برخي موارد ديگر به كار برده مي شوند.

 

حرف آخر

در نيم قرن اخير شاهد ظهور علوم متفاوتي مثل کامپیوتر و الکترونیک بوده ايم كه بلافاصله توسط كشورهاي توسعه يافته ربوده شده و اين كشورها با سرمايه گذاري فراوان خود را به عنوان يك كشور مادر در آن زمينه مطرح نموده و اكنون سال ها است كه از ثمرة سرمايه گذاري هاي اوليه خود بهره مي برند و سود اقتصادي زيادي نصيب خود مي كنند. اميد آن است كه كشور عزيزمان نيز بتواند با سرمايه گذاري مناسب و جرأت علمي و تصميم گيري به موقع، از ساليان طلايي علم نانو حداكثر بهره برداري را بنمايند و با مطرح نمودن خود به عنوان یکی از قطب های نانوتکنولوژی در جهان، از فوائد بی شمار آن در زمینه های پزشکی، دندان پزشکی، داروسازی، عمران، الکترونیک، معماری و حفظ آثار باستانی و بسیاری از علوم دیگر برخوردار گردد. بدیهی است تحصیل این مهم، گام ارزنده ای در جهت پیشرفت علمی و سرمایه گذاری مطمئن برای توسعه اقتصادی میهن عزیزمان است.

                                                                  به امید آبادانی و سربلندی کشور عزیزمان ایران

                                                                  احمدرضا احمدی

                                                 Ahmadrezaahmadi.mdstu@gmail.com