نانودانش و فنون مقياس نانو

نانودانش و فنون مقياس نانو
هنر وابسته به ابزار
سميه صيادي فر

به جز پيشرفت هايي که در علم پزشکي مدرن در قرن اخير صورت گرفت، پزشکي جديدتري ظهور کرده است که بيش از اينکه يک علم باشد، يک هنر وابسته به ابزار است. در 50 سال اخير، دانش پزشکي بررسي بيماري ها را در ابعاد مولکولي به پيش برده است. از ديدگاه مولکولي، پزشکي مدرن هنوز در ابتداي راه خود قرار دارد. مثلاً امروزه از داروهايي استفاده مي کنيم که شامل ساختار محدودي از مولکول ها هستند. اين مولکول ها براي درمان يک بيماري خاص به کار مي روند. به کمک نانوپزشکي، محصولات دارويي مي توانند مثل ماشين هاي هوشمند برنامه ريزي شوند. آنها به حسگرهايي مجهزند که مي توانند قدرت تصميم گيري و تاثيرپذيري از محيط را براي ماشين فراهم کنند. اين ماشين ها مي توانند جلو عوارض جانبي و واکنش هاي حساسيت زا را بگيرند. داروهاي جديد خود را با بدن سازگار مي کنند و تنها با رسيدن به مقصد نهايي عمل اختصاصي خود را (که در واقع همان درمان است) انجام مي دهند. آنها مي توانند قبل از فعال شدن دارو از آزاد شدن مقدار بيشتر از حد آن جلوگيري کنند و مانع بروز مسموميت شوند.

نانوپزشکي چيست

درمان و پيشگيري بيماري ها از قابليت هاي خوب فناوري نانو به شمار مي رود. اين فناوري با استفاده از نانوابزارها و نانوساختارهاي مهندسي شده، اعمال ساخت، کنترل، ديدن و ترميم سيستم زيستي انسان در مقياس مولکولي را انجام مي دهد. ابزارهاي بسيار ابتدايي نانوپزشکي مي توانند براي شناسايي بيماري و توزيع دارو و همچنين توزيع هورمون در بيماري هاي مزمن و نقص هاي سيستم بدن به کار روند. ابزارهاي بسيار پيشرفته تر، از قبيل نانوروبات ها هستند که به عنوان جراحان کوچک داخل بدن عمل مي کنند. (نانوروبات ها، روبات هايي هستند که اندازه آنها در حد نانومتر باشد.)

چنين ماشين هايي مي توانند با ورود به داخل سلول ها ساختار آسيب ديده آنها را تغيير دهند و درصدد تعمير آنها برآيند. آنها قادرند خود را تکثير کنند يا نواقص ژنتيکي را با جابه جا کردن يا دستکاري مولکول هاي DNA برطرف سازند. ( DNAماده اصلي سازنده موجودات زنده و وارث ژنتيکي موجود زنده شناخته مي شود.)

توانمندي هاي نانوپزشکي

دانشمندان معتقدند با پيشرفت هايي که در مهندسي ژنتيک، فناوري نانو و پزشکي ايجاد شده و درک عميقي که از اعمال سلولي حاصل شده است، مي توان ماشين هاي ميکروسکوپي نيرومند و متخصص را براي مبارزه با بيماري ها طراحي کرد و توسط آنها در ابعاد سلولي به تعميرات فيزيولوژيکي پرداخت. در تشخيص بيماري ها نمي توان به نتايج آزمون هاي آزمايشگاهي و تاريخچه بيماري متکي بود. اما با جا دادن نقشه ژنتيکي انواع عوامل بيماري زا در بانک اطلاعاتي نانوروبات، مي توان حملات باکتريايي را نابود کرد. بدين ترتيب، با انجام عمليات ترميمي قابل برنامه ريزي براي اصلاح بيماري هاي سلولي ناشي از افزايش سن، جلوگيري از پيري و درمان آن به يک واقعيت علمي تبديل مي شود. محققان قادرند با حرکت دادن مولکول ها، موتورهايي در ابعاد نانو بسازند. اولين شرکت تخصصي نانوتکنولوژي، شرکت Zyvex است که در سال 1997 با هدف ساخت ابزارهاي کليدي ايجاد فناوري نانومولکولي آغاز به کارکرد. محصولات اين شرکت، با تلاش گسترده گروه هاي مختلف تا 10 سال آينده قابل استفاده خواهد شد؛ اگرچه ممکن است اين پيشرفت، بعد از تجاري شدن نانوروبات هاي پزشکي صورت بگيرد.

مثال هايي از کاربرد نانوفناوري در پزشکي

1- هدف گيري و ارسال دارو به نقاط غيرقابل دسترس بدن با تجهيزات نانومتري.

2- توليد بافت هاي مصنوعي سازگار با بدن.

3- توليد سيستم هاي هوشمند براي شناسايي بيماري هاي در حال ايجاد در بدن.

4- درمان برخي از بيماري هاي صعب العلاج مانند سرطان، ايدز و هپاتيت.

5- مراقبت بهداشتي بهتر با استفاده از تجهيزات نانومتري در داخل بدن.

آينده انديشي در مورد نانوپزشکي

مطمئناً رشته نانوپزشکي براي توسعه به چندين دهه زمان نياز دارد. شايد پيش از اينکه ما به تخيلمان اجازه دهيم تا آزادانه در مورد قول هاي داده شده توسط نانوپزشکي خيال پردازي کند، بهتر است توانايي هايي را در نظر بگيريم که حقيقتاً قابل اجرا هستند. وقتي به نحوه حل مسائل مختلف توجه کنيم، متوجه مي شويم بسياري از مسائلي که امروزه دشوار به نظر مي آيند راحت خواهند شد. چه بسا مسائلي ساده تر جلوه مي کنند، اما سخت تر از حد انتظار ظهور مي يابند. زماني فلج، واگيردار و علاج ناپذير بود و امروزه به سادگي قابل پيشگيري است. سيفليس زماني انسان را تا حد ديوانگي و مرگ پيش مي برد و اکنون با يک تزريق، خوب مي شود و به نظر مي رسد در آينده، قصه نانوفناوري در پزشکي، به قصه توسعه کنترل جراحي در ابعاد مولکولي تبديل شود.