نقش حیاتی فناوری نانو در پزشکی و نجات جان انسان ها - وبلاگ سیما

به گزارش وبلاگ سیما، فناوری نانو پتانسیل بسیار بالایی برای تحول بخش سلامت دارد و در دهه های اخیر موجب رشد چشمگیری بوده است. اخیرا پژوهشگران اظهار کرده اند فناوری نانو سبب ایجاد تحولی نوین در تکنیک های جراحی نیز شده است.

به گزارش وبلاگ سیما، فناوری نانو علمی است که ماده را در سطح مولکولی کنترل می کند. ما طی این مطالعه به بررسی این موضوع می پردازیم که فناوری نانو چرا مهم است و چگونه در حوزه پزشکی تاثیر به سزایی داشته است.

دکتر جیمی گالاگر (Jamie Gallagher) درباره فناوری نانو می گوید: کاربردهای فناوری نانو به حدی مهم است که می توان آن را مانند پستچی شرکت آمازون توصیف کرد. در حال حاضر اگر عضوی از بدن شما عملکرد صحیحی نداشته باشد ما برای کل بدن دارو تجویز می کنیم. با استفاده از فناوری نانو می توانیم قفسه هایی بسازیم که بتوانند فقط به منطقه آسیب دیده رفته و داروها را مستقیماً به محل مذکور برسانند. پیش از این گفتم می توانیم آن را به عنوان پستچی شرکت آمازون در نظر بگیریم زیرا علت آن این است هنگامی که فرد پستچی آمازون به درب منزل شما می رسد، شما از آنها نمی خواهید که چمن ها را هرس کند و یا برای شما شام درست کند. فناوری نانو نیز همین گونه است ما می توانیم از آن برای اهداف از پیش تعیین شده استفاده کنیم. فناوری نانو یک حوزه علمی جذاب است. هر روز اکتشافات جدیدی در سراسر دنیا انجام می شود و پتانسیل های آن بی حد و مرز است. فناوری نانو انسان ها را در توسعه رایانه های هوشمندتر، انرژی تجدید پذیر با کارآیی بهتر ، باتری های بهتر ، درمان های هوشمند پزشکی کمک می کند.

دکتر گالاگر گفت: کار فناوری نانو در ساده ترین حالت ممکن، درک و کنترل ماده هایی با سایزی بین یک تا 100 نانومتر برای اهداف مختلف است. گاهی اوقات فناوری نانو به آسانی دریافت یک ماده و خرد و پودر کردن است که سطح آن و به طور کلی نحوه واکنش آن را نیز تغییر می دهد.

برخی از فناوری های نانو بسیار عجیب هستند همانند رنگ. مواد نانو تقریباً برابر با طول موج نور هستند و به عنوان مثال اگر نانوذرات طلا را در آب دارای مایع قرمز حل کنید، اثرات غیرمعمول ایجاد می کند. برای مثال اگر تا به حال یک پرنده آبی یا پروانه ای را دیده باشید این رنگ ترفند نوری است که ناشی از فناوری نانو طبیعت در بال است.

دکتر گالاگر در ادامه افزود: کلمه فناوری نانو تاقبل از سال 1974 وجود نداشت چرا که هیچ میکروسکوپ قدرتمندی برای دیدن دنیا در چنین مقیاس کوچک تا دهه 1980 وجود نداشت.

دستاورد دنیای فناوری نانو در بازار دستگاه های پزشکی در سال 2016، 5.8 میلیارد دلار تخمین زده می شود و انتظار می رود تا سال 2021 به 10.45 میلیارد دلار برسد.

انتظار می رود رشد این بازار در آینده نیز با توجه به پیشرفت فناوری، شیوع بیماری های جدید و بالا رفتن تعداد افراد سالمند، پایدار بماند.

دانشمندان خوش بین هستند که پیشرفت فناوری نانو در بخش پزشکی موجب پیشرفت قابل توجهی در روند پیشگیری، تشخیص و درمان بیماری ها خواهد شد.

فناوری نانو در دستگاه های پزشکی شامل استفاده از نانو ربات ها برای انجام فرایند درمان در سطح سلولی است و اغلب دارای ابعادی به اندازه موی انسان هستند. دانشمندان معتقدند این نانو ربات ها باعث ایجاد انقلابی در زمینه روند درمان و تشخیص بیماری ها و آسیب های بدنی شده اند.

بسکمک از برنامه های کاربردی فناوری نانو در پزشکی هم اکنون در مراحل مختلف آزمایشی قرار دارند. به ثمر رسیدن این برنامه ها نوید فرصت هایی هیجان انگیز را در آینده عرصه پزشکی می دهد.

پتانسیل نجات جان انسان ها

فناوری نانو در بخش پزشکی و سلامت توانایی بالقوه نجات جان تعداد زیادی از مردم دنیا را در سال های آینده دارد.

فناوری نانو در دستگاه های پزشکی شاهد رشد چشمگیری در سرمایه گذاری دولت ها به منظور افزایش همکاری بین المللی در تحقیقات و کنترل جمعیت سالمند دنیا بوده است.

این بازار به وسیله افزایش آگاهی میان افراد، افزایش هزینه های مراقبت های بهداشتی و سهل الوصول بودن دسترسی به پوشش بیمه و شرایط بازپرداخت هزینه های درمانی به پیش می رود.

با این حال، هزینه بالای دستگاه های پزشکی مبتنی بر فناوری نانو و قوانین سختگیرانه که مدت روند تایید محصولات را طولانی می کند، رشد این بازار را با مشکل روبرو کرده است.

فناوری دنیای نانو در دستگاه های پزشکی بر پایه نوع محصول، به بخش های مواد قابل کاشت(ایمپلنت)، تراشه های زیستی، پارچه های پزشکی و پوشش زخم ها، مواد فعال قابل کاشت(ایمپلنت) و غیره تقسیم می شود.

مواد قابل کاشت، خود به مواد بازسازی استخوانی و مواد پرکننده دندان تقسیم می شود.

مواد ایمپلنت فعال نیز خود به دستگاه های کمک شنوایی، دستگاه های مدیریت ریتم قلب و ایمپلنت های اجاره ای تقسیم می شود.

براساس برنامه تعیین شده، بازار فناوری نانو مبتنی بر دستگاه های پزشکی به بخش های تشخیص، درمان و برنامه های تحقیقاتی طبقه بندی می شود.

فناوری نانو مبتنی بر دستگاه های پزشکی طبق منطقه جغرافیایی به مناطق آمریکای شمالی، اروپا و آسیا و اقیانوسیه، آمریکای جنوبی، آفریقا و خاورمیانه تقسیم می شود.

استفاده از نانوفناوری برای هوشمند ساختن داروها

دانشمندان طی سال های اخیر با استفاده از فناوری نانو، روش جدیدی برای هوشمند ساختن داروها ابداع کرده اند تا میزان تاثیر آنها را در رسیدن به هدف مورد نظر افزایش دهند.

دانشمندان دانشگاه لینکلن(University of Lincoln) انگلستان، روش جدیدی را برای آرایش نانوذرات طلا با یک پروتئین ابداع کردند. با این روش، نانوذرات می توانند ناحیه ای از بدن مانند یک تومور سرطانی را به شکل دقیق تری هدف قرار دهند.

نانوذرات طلا، شکل های ساخته شده از اتم های طلا هستند که قطر آنها، به تنها چند میلیاردم متر می رسد و می توان آنها را با یک پروتئین زیستی پوشش داد تا در نتیجه این کار، درمان در سراسر بدن حرکت کند و به ناحیه مورد نظر برسد.

این نانوذرات می توانند داروهایی که با روش های دیگر، قابل حل شدن نیستند یا در جریان خون، کاهش می یابند، جذب کنند و به خاطر اندازه کوچکشان، بر موانع زیستی مانند غشاها، پوست و روده کوچک که معمولا از رسیدن دارو به مقصد جلوگیری می کند، غالب شوند.

در حال حاضر، این فناوری، در دنیای واقعی کاربردهایی دارد؛ برای مثال، در آزمایش های بارداری مورد استفاده قرار می گیرد.

تاکنون، معنای فرآیند پوشاندن نانوذرات، این بود که پروتئین های مورد استفاده، باید با ذراتی که توانایی کنترل نحوه اتصال خود را ندارند و احتمالا، تاثیر دارو را کاهش می دهند، ترکیب شوند.

با این روش جدید، داروشناسان می توانند پروتئین ها را با استفاده از یک لایه، در جهت خاصی روی نانوذرات طلا قرار دهند. بدین صورت، یکپارچگی پروتئین حفظ می شود، تاثیر دارو افزایش می یابد و امکان گسترش نانودارو فراهم می شود.

دکتر انریکه فراری(Enrico Ferrari)، متخصص نانوفناوری دانشگاه لینکلن و سرپرست این پژوهش گفت: نانوذرات طلا، در گسترش داروی جدید و سیستم های رساندن دارو، ابزاری ضروری هستند. ما راهی برای اتصال پروتئین ها و مولکول ها فراهم کرده ایم تا تاثیر این داروها را افزایش دهیم.

شاید این روش بتواند به طراحی نانوداروهایی که به اصلاح شیمیایی داروی پروتئین یا نانوحامل نیازی ندارند، کمک کند و گسترش ساده تر و سریع تری داشته باشد.

پژوهشگران، بخش هایی از پروتئین های باکتری ها و کرم های پهن را بررسی کردند. این پروتئین ها هنگام ترکیب، در اتصال به سطح نانوذرات طلا موثر بودند و توانستند اتصالات پایداری را با هر پروتئین دیگری شکل دهند.

این پروتئین در ادغام با نانوذرات، به طور موقت، به سطح طلا و همچنین به پروتئین مورد نظر متصل می شود و همچنین می تواند اتصال پایداری را با پروتئین داشته باشد.

دانشمندان باور دارند این پژوهش، روشی دنیای برای اتصال پروتئین ها به نانوذراتی ارائه می دهد که برای بیشتر پروتئین ها کاربرد دارند و این فرآیند، برای شرکت های داروسازی جالب خواهد بود. این روش، احتمالا برای حسگرهای زیستی و کیت های شناختی که از طلا استفاده می کنند، کاربرد خواهند داشت.

بیماری های قلبی عروقی(CVDs) نخستین علت مرگ و میر در سطح دنیا است. طبق آمار سازمان بهداشت دنیای(WHO) 17.9 میلیون نفر در سال 2016 بر اثر بیماری های قلبی عروقی درگذشته اند که 31 درصد از کل مرگ و میر دنیای را تشکیل می دهد. از این میزان مرگ و میر 85 درصد به علت سکته قلبی و سکته مغزی بوده است.

مرتضی محمودی(Morteza Mahmoudi) استادیار بخش برنامه بهداشتی دقیق در دانشگاه ایالتی میشیگان اخیرا در گفتگو با نانورک گفت: علاوه بر نقش فناوری نانو در بخش های مختلف درمانی و پزشکی ترمیمی، فناوری نانو سهم قابل توجهی در بازسازی بافت آسیب دیده قلب در مدل های حیوانات داشته است. ویژگی های برتر نانومواد می تواند در ایجاد سازه های قلبی عروقی مهندسی شده برای انواع کاربردهای مهندسی بافت نقش به سزایی داشته باشد.