جمعه, ۱۸ خرداد, ۱۴۰۳ / 7 June, 2024
مجله ویستا
نانوبیوتکنولوژی رویکردی جدید در علوم و صنایع زیستی
متن زیر به معرفی کوتاهی از نانوبیوتکنولوژی میپردازد. چنانکه در این متن ملاحظه خواهد شد، نانوبیوتکنولوژی، بیش از آنکه شاخهای از بیوتکنولوژی باشد، شاخهای از نانوتکنولوژی است. توضیح این مطلب آنکه: بیوتکنولوژی، استفاده از سازوارههای زنده در کاربردهای صنعتی مختلف است ولی نانوبیوتکنولوژی، استفاده از قابلیتهای نانوتکنولوژی در کاربردهای زیستی است. بنابراین واژة نانوبیوتکنولوژی نیز همانند واژههایی چون "بیومکانیک" و "بیومتریال"، به استفاده از تکنولوژیهای مختلف در کابردهای زیستی اشاره دارد و نه به استفاده از قابلیتهای ارگانیزمهای حیاتی در کاربردهای مختلف صنعتی. البته نانوبیوتکنولوژی، ابزاری کارآمد در پیشبرد بیوتکنولوژی بوده و نقش آن در توسعه تحقیقات بیوتکنولوژی حائز اهمیت است؛ لذا بعضاً همانند "بیوانفورماتیک"، به عنوان شاخهای از بیوتکنولوژی نیز مطرح شده است:
طبق تعریف، نانوتکنولوژی تولید کارآمد مواد، دستگاهها و سیستمها با کنترل ماده در مقیاس نانومتری میباشد و اساس آن بر مبنای توانایی کار در سطح مولکولی و اتم به اتم و ایجاد ساختارهای بزرگ بوده که موجب بهرهبرداری از خواص و پدیدههای نوظهوری میشود که در مقیاس نانو توسعه یافتهاند.
بررسیها نشان میدهد که نظام سیستماتیک ماده در مقیاس نانومتری، کلیدی برای سیستمهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی با خواص جدید و بهتر میباشد. نانوبیوتکنولوژی عبارت است از شاخهای از نانوتکنولوژی که در زمینههای بیولوژی (ژنتیک مولکولی و سلولی) و بیوتکنولوژی کاربرد یافته است. بدین ترتیب نانوبیوتکنولوژی بهعنوان یک رویکرد جدید و همگراکنندة حوزههای مختلف علوم پایه، فنی مهندسی، کشاورزی و صنایع غذایی، محیطزیست، علوم پزشکی و بیوتکنولوژی بوده و کاربردهای فراوانی خواهد داشت.
نانوبیوتکنولوژی به ما اجازه میدهد تا اجزا و ترکیبات را داخل سلولها قرار داده و مواد جدیدی را با استفاده از روشهای جدید مثل خوداسمبلی بسازیم. در روش خوداسمبلی، برای سرهم کردن اجزا، نیاز به روبات یا ابزار دیگری نیست.
ایجاد ساختارهایی بر مبنای DNA در علومپزشکی، داروسازی، مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی، ایجاد یک تحول و انقلاب جدید در این علوم خواهد بود. تحقیقات گسترده و سرمایهگذاریهای جهانی در ساخت سیستمها، فرایندها یا فراوردههای زیر، نشاندهندة رویکرد جدید محققین علوم و صنایع زیستی، صاحبان سرمایه و دولتهایی همچون آمریکا، ژاپن، روسیه و کشورهای اروپایی به نانوبیوتکنولوژی است:
۱) ساخت سیستمهایی بهمنظور رهایش دارو در بدن
۲) ساخت قطعات سازگار برای جایگزینی اعضای بدن
۳) بیوسنسورهایی بهمنظور آزمایشگاههای کامل طراحیشده روی یک تراشة بسیار کوچک
۴) تشخیص همزمان چندین بیماری از روی یک قطره خون (براساس تشخیص از رویDNA)
۵) ساخت یک مولکول بیولوژی ناروماتیک از DNA
۶) ساخت ابزارهای نانومتری بر پایة DNA.
● تاثیرات نانوبیوتکنولوژی
اجزای سازندة بدن از مولکولهایی چون پروتئینها، اسیدهای نوکلئیک، لیپیدها و کربوهیدراتها با خواص منحصربهفرد تشکیل شده است. اعمال فیزیکوشیمیایی داخل سلولها و اجزای بدن در مقیاس نانو، کنترل و هدایت میشوند. بررسیها نشان میدهد که تحقیقات در بخش نانوبیوتکنولوژی تاثیرات زیادی در حوزههای پزشکی، داروسازی، ژنتیک مولکولی و بیوتکنولوژی داشته و خواهد داشت که بهطور خلاصه به مواردی از این تاثیرات اشاره میشود:
▪ نانوبیوتکنولوژی و داروسازی:
نانوبیوتکنولوژی میتواند با فرمولاسیون جدید داروها و مشخص کردن مسیرهایی برای رهایش دارو، موجب بهینهکردن کاربرد و مصرف دارو شود. نانوذرات این امید را میدهند که دارو دقیقاً به بافتهای مشخصی برسد.
در ژندرمانی نیز با استفاده از داروهای نانو (نانوذرات)، میتوان نوع خاصی از سلولها را هدفگیری کرد. نانوذرات قادرند اسیدهای نوکلئیک را به سلولهای مشخص و حتی جزء مشخصی از سلول (سیتوپلاسم یا هسته) و یا هر جا که لازم باشد، تحویل دهند.
▪ نانوبیوتکنولوژی و مراقبتهای بهداشتی درمانی:
نانوبیوتکنولوژی در مراقبتهای بهداشتی و پزشکی از طرق مختلف کمک میکند که موارد زیر از آن جملهاند:
ـ توسعة بیوحسگرها و تکنولوژیهای تصویربرداری جدید که تشخیص زودتر سرطان و دیگر بیماریها را ممکن میسازد.
- تشخیص بیماری و درمان کارآمدتر و ارزانتر آن با استفاده از ارتباطدادن سریع ژنها به یکدیگر.
- مواد جدید سازگار با محیط زیست که زمان نگهداری اندام مصنوعی را دو برابر میکند.
- امکان کمک به بینایی و شنوایی.
- استفاده از دستگاههای پزشکی کوچک و هوشمند در روشهای درمان که آسیبهای جانبی بافتهای بدن را کم میکند.
▪ نانوبیوتکنولوژی و مقابله با عوامل جنگهای بیولوژیکی:
نانوبیوتکنولوژی با ساخت حسگرهای بیولوژیکی ما را قادر میسازد تا با عوامل جنگهای شیمیایی و بیولوژیکی مقابله نماییم. سیستمهای فعلی قادر به پاسخ دادن به حملات بیولوژیکی و شیمیایی مثل حملة گازی به اعصاب و عامل بیولوژیکی سیاهزخم نیستند. حسگرهای بیولوژیکی تولید شده به روش نانو، قادرند این مشکل را حل کنند. یکی از این حسگرها، از نوع رنگسنجی است که میتواند عامل بیولوژیکی DNA را بهطور گزینشی ردیابی و شناسایی کند.
▪ نانوبیوتکنولوژی، ژنتیک مولکولی و بیوتکنولوژی:
تحقیقات نشان میدهد که استفاده از ابزارها و سیستمهای نانوساختاری میتواند فرآیند آزمایشگاهی کنونی توالی ژنها و تشخیص حالت ژن را بسیار کارآمد کرده و قطعاً تشخیص ساختار ژنتیک فردی، روشهای شناسایی و درمان بیماریها را دچار انقلاب خواهد کرد.
با توجه به اهمیت رشتههای DNA در ژنتیک مولکولی و بیوتکنولوژی و با عنایت به اینکه DNA یک ساختار بسیار مهم و مناسب برای کاربردهای نانوتکنولوژی است، تحقیقات زیادی در مورد ایجاد اشکال پیوندی با استفاده از مولکولهای DNA شاخهدار و پایدار انجام شده است.
● مسایل و پیامدهای نانوبیوتکنولوژی:
در توسعة تکنولوژیهای جدید مربوط به تشخیص و درمان زودتر بیماریها، تولید داروهایی هدفمند و با تاثیرات جانبی بسیار اندک، تولید محصولات اختصاصی بیوتکنولوژی در صنایع کشاورزی، تولید بیوسیستمها، بیومواد و سرامیکهای سازگار با محیط، نانوبیوسنسورها، دستگاههایی برای تشخیص و کاهش اثرات سلاحهای بیوشیمایی و میکروبی، تکنولوژیهای جدید مربوط به ژنومیک و الگوبرداری و تحلیل DNA، نانوبیوتکنولوژی نشان داده است که میتواند نقش اصلی را ایفا کند.
قطعاً توانمندیهای بدست آمده از این طریق در بالا بردن بهداشت جامعه و فرد و طولانی شدن عمر انسانها، رفع تنگناهای موجود در تولید داروها و تولید مواد غذایی و مبارزه با سلاحهای بیولوژیکی و تولید داروهای مربوط به درمان کامل سرطان، ایدز، آلزایمر وMS موثر است و بهعنوان یک فرصت در ایجاد توانمندی برای تولید سلاحهای جدید ژنتیکی و بیولوژیکی، وارد شدن به حریم خصوصی افراد (شناسایی بیماریهای ژنتیکی و دستیابی به قابلیتهای فردی و استعداد افراد) از طریق آزمایشهای مرتبط با ژنومیک انسانی و ایجاد موجودات ناشناخته از طریق تولید DNA مصنوعی، بهعنوان یک تهدید برای کشورها محسوب میشود.
● نتیجهگیری:
نانوتکنولوژی بهعنوان انقلاب صنعتی آیندة جهان، در حال تغییر وضعیت کنونی جهان است. در این میان بهنظر میرسد که تاثیرات نانوبیوتکنولوژی بهعنوان رشتهای که حیات موجودات زنده را دگرگون میکند، از اهمیت ویژهای در بررسی پیامدهای صنعتی و اجتماعی این انقلاب، برخوردار است. بهنظر میرسد که برای بررسی فرصتها و تهدیدهای نانوبیوتکنولوژی بهدلیل اینکه ماهیتی بسیار پیچیده در پیشرفت تکنولوژی کشورها دارند، میباید دانشمندان، سیاستمداران و مردم هر کشور در مورد نانوتکنولوژی مطالعه کنند تا بتوانند با تحلیل صحیح از انقلاب آیندة جهان، مسایلی که پیرامون فرصتها و تهدیدهای نانوبیوتکنولوژی بهوجود خواهد آمد را درک نمایند. در خاتمه باید به این نکته توجه داشت که تاثیرات نانوبیوتکنولوژی در همه نقاط جهان یکسان نبوده و بسته به میزان تحقیقات، سرمایهگذاری و تلاش سیاستمداران و اعتماد ملتها، متغیر خواهد بود.
سیاستمداران، متخصصین و محققین باید بدانند، چه خوب، چه بد و چه بهعنوان فرصت، راه بازگشتی وجود ندارد. زیرا پارهای از کشورها در مسیر انقلاب صنعتی نانوتکنولوژی و بالاخص نانوبیوتکنولوژی قرار گرفتهاند و برای استفاده از نتایج و منافع آن آماده میشوند.
تهیه کننده : بهمن ابراهیمی حسین زاده
www.tco.ac.ir/nano/Farsi/news/WORLD/topics/nanobio.htm
مأخذ:
نانوتکنولوژی انقلاب صنعتی آینده، کمیته مطالعات سیاست نانوتکنولوژی دفتر همکاریهای فناوری ریاستجمهوری
www.tco.ac.ir/nano/Farsi/news/WORLD/topics/nanobio.htm
مأخذ:
نانوتکنولوژی انقلاب صنعتی آینده، کمیته مطالعات سیاست نانوتکنولوژی دفتر همکاریهای فناوری ریاستجمهوری
منبع : سازمان آموزش و پرورش استان خراسان
نمایندگی زیمنس ایران فروش PLC S71200/300/400/1500 | درایو …
پیچ و مهره پارس سهند
تعمیر جک پارکینگ
خرید بلیط هواپیما
دورههای مدیریتی دانشگاه تهران
ویزای تضمینی ایتالیا کانادا
ایران انتخابات ریاست جمهوری انتخابات انتخابات ریاست جمهوری 1403 سیستان و بلوچستان دولت شورای حکام دولت سیزدهم شورای نگهبان ریاست جمهوری انتخابات ریاست جمهوری چهاردهم فرانسه
سازمان هواشناسی هواشناسی ترافیک تهران قتل هلال احمر شهرداری تهران سلامت بیمارستان محیط زیست سیاست پلیس راهور
قیمت دلار قیمت خودرو قیمت طلا خودرو سایپا حقوق بازنشستگان دلار بانک مرکزی همستر کامبت بازار خودرو سهام عدالت قیمت سکه
مجید قناد عمو قناد فضای مجازی رسانه ملی مینو افتاده سینمای ایران سینما موسیقی تلویزیون سریال امام خمینی (ره)
اینترنت
رژیم صهیونیستی غزه اسرائیل روسیه آمریکا فلسطین جنگ غزه ترکیه لبنان حماس جو بایدن طوفان الاقصی
تیم ملی والیبال ایران والیبال فوتبال پرسپولیس استقلال تیم ملی ایران تیم ملی فوتبال ایران لیگ برتر رئال مادرید باشگاه پرسپولیس باشگاه استقلال رضا درویش
هوش مصنوعی اینستاگرام بازی تلگرامی متا همستر کمبات سامسونگ ناسا
سلامت مغز دیابت زوال عقل سازمان غذا و دارو استرس کبد چرب صبحانه ویتامین D