نانوتکنولوژی و کاربرد آن در پزشکی

نانوتکنولوژی علمی جدید است و با پیشرفت روزافزون آن دنیایی بسیار متفاوت از دنیای حاضر در انتظارمان خواهد بود، از نیمه‌ی دوم دهه‌ی ۹۰ سرمایه‌گذاری وسیعی در زمینه‌ی نانوتکنولوژی توسط کشورهای فعال شروع شده است و در پی آن ناسا نیازهای خود را برای سرمایه‌گذاری روی نانوتکنولوژی ملکولی اعلام نمود. علم نانو به مطالعه‌ی ذرات در مقیاس اتم می‌پردازد و نانوتکنولوژی کاربرد تحقیقات برای حل مسائل و ساخت مواد جدید می‌باشد، نانوتکنولوژی یک فناوری تولید است و به پژوهشگران اجازه می‌دهد تا در مقیاس‌های نانومتری فعالیت کنند.
توانایی ساختن چیزهایی در مقیاس اتم و با آرایش دوباره‌ی مواد، تا آنها را با دقت ملکولی داشته باشند در واقع علم نانو بسترهای لازم برای کارکردن در مقیاس‌های اتمی و ملکولی، دخل و تصرف در چگونگی آرایش اتم‌ها و ملکولها و ساخت سیستم‌ها و دستگاه‌هایی در مقیاس‌های بسیار کوچک است.
نانوتکنولوژی را می‌توان به سه دسته طبقه‌بندی کرد:
۱) نانوتکنولوژی مرطوب
۲) نانوتکنولوژی خشک
۳) نانوتکنولوژی محاسبه‌یی
در این میان نانوتکنولوژی مرطوب حوزه‌ی فعالیت تحقیقات نانو در زمینه‌ی‌ پزشکی، دارویی و علوم زیستی است. این شاخه به بررسی سیستم‌های زیست محیطی پرداخته و در مقیاس نانومتری ساختمان مواد ژنتیکی، غشاها و سایر ترکیبات سلولی را مورد بررسی قرار می‌دهد. در دنیای امروز که نقشه‌برداری از DNA امکان پذیر شده است و با استفاده از علم نانو می‌توان به شناسایی، نشانه‌گذاری و حتی حرکت دادن ژن‌ها دست یافت و همچنین توسط آن می‌توان به کمک فهم استعداد ژنتیکی، افراد مستعد را شناخت و تواناییهای آنها را باور نمود و نیز می‌توان بسیاری از بیماریهای ژنتیکی و سلولهای سرطانی را شناخت و بسیاری از آنها را اصلاح و کنترل نمود و از انتقال این بیماریها به نسل‌های آینده جلوگیری کرد.
در همین زمینه پژوهشگران مؤسسه فناوری ماساچوست موفق به طراحی روش کنترل امواج رادیویی DNA شدند. در این روش می‌توان بااستفاده از امواج رادیویی با مولکولهای DNA ارتباط برقرار کرد. آنها موفق به نصب آنتن رادیویی روی DNA شدند، به طوری که مولکول DNA با انتقال میدان‌های مغناطیسی توسط فرکانس رادیویی به این آنتن، انرژی را دریافت و نسبت به آن پاسخ می‌دهد، جنس آنتن از ترکیبات فلزی است اندازه‌ی آن کمتر از ۱۰۰ اتم با طول ۱nm می‌باشد. همچنین پژوهشگران درصدد تولید و ساخت مواد زیستی جدید جهت انجام عملیات خاص در زمینه‌ی داروسازی و تشخیص بیماری می‌باشند به طوری که با انجام فرآیند دی‌هیبریداسیون سعی دارند به یک DNA دو رشته‌یی سیگنالی بفرستند تا رشته‌هایش را از هم بازکنند، آنها عکس این پدیده را نیز بدون آنکه تأثیری بر مولکول جانبی بگذارد انجام داده‌اند. ازاین فناوری می‌توان در تجویز دارو و یا تزریق دارو به یک زخم و فعال کردن آن توسط فرستادن یک پیغام رادیویی استفاده کرد.
با علم نانو می‌توان شاهد تحولات شگرفی در حوزه‌های مختلف و به خصوص در حوزه‌ی پزشکی در انتقال دارو، تشخیص بیماری و کنترل آنها بود تا بتوان بهترین درمان را انجام داد به گونه‌یی که با مصرف داروهای مورد نیاز دیگر نگران عوارض جانبی آنها روی اندام‌های سالم نباشیم. همچنین با تشخیص سریع بیماریها می‌توان از هزینه‌های سنگین درمانی که هر ساله دولت‌ها برای انواع بیماریهای مزمن و پیشرفته صرف می‌کنند پیشگیری نمود. امروزه با به‌کارگیری بیولوژی ملکولی، فیزیک و مهندسی مواد، درهای تازه‌یی از لحاظ تندرستی به روی انسان بازشده است.
از مهمترین تأثیرات فناوری نانوبیوتکنولوژی در مراقبت‌های بهداشتی درمانی است، مانند کاربرد آن در حیطه‌های مختلف داروسازی، پزشکی ژنتیک مولکولی، در ساخت اندام‌های مصنوعی و مواد جدید سازگار بامحیط زیست که زمان نگهداری اندام مصنوعی را دو برابر می‌کند، توسعه‌ بیوحسگرها و تکنولوژی تصویربرداری جدید در تشخیص به موقع سرطان و استفاده از نانوسیالات درآنالیز و تشخیص سریع بیماریها است. امروزه نانوبیولوتکنولوژی ممکن است با فرمولاسیون جدید داروها و مشخص کردن مسیرهای رهایی دارو در بدن، به ترشح مواد دارویی با دوز مورد نیاز در محل‌های مورد نظر بپردازد و نیز داروهای جدید را به نقاطی از بدن که تاکنون غیر قابل دسترسی بوده‌اند انتقال دهد، در ژن درمانی نیز با استفاده از داروهای نانو ذرات می‌توان سلولهای مورد نظر را هدف‌گیری کرد و اسیدهای نوکلئیک را به هر جا که لازم باشد رساند و از جدیدترین محصولات ساخته شده با این فناوری می‌توان به محصولاتی در ورزش (چوب بیسبال ساخته شده براساس نانولوله‌‌ی کربنی)، صنایع غذایی (آدامس با طعم شکلات، روغن فعال canola) و آرایشی (کرم صورت) و پوشاک (لباس عرق‌گیر ضد رطوبت، جوراب محاظ سرما) اشاره کرد. این فناوری در آینده به ما خدماتی در زمینه‌ی تهیه‌ی لباس‌های کنترل کننده‌‌ی علائم حیاتی بدن، تنظیم کننده‌ی ‌حرارت عادی مورد نیاز بدن و سازگار با شرایط آب و هوایی را ارایه خواهد داد. همچنین محققان به دنبال ساخت ماشینهای کوچک مولکولی هستند.این ماشینهای بسیار ریز می‌توانند به عنوان ترمیم‌ کننده عمل کرده وبه گونه‌یی بسیاردقیق، فعالیت‌های خود را انجام دهند. آنها می‌توانند با میکروب‌ها و ویروسهای بیماری‌زا مقابله و از هر گونه آسیب‌ به سایر بافتهای سالم بدن اجتناب نمایند.
مطلب آخر این که انقلاب فناوری نانو با سرعت هرچه تمام‌تر روبه پیش است و توانایی بشر برای کنترل دنیا در مقیاس اتم و ملکولها به نقطه‌ی‌ بحرانی رسیده و این فناوری تمامی ابعاد زندگی بشر را تحت تأثیر قرار خواهد داد، امید است در آینده‌ی نه چندان دور بتوان از این فناوری در جهت بهبودی بیماری‌های لاعلاج و ارتقای بهداشت محیط و کیفیت زندگی بهره جست.

ویدا شفیع پور
کارشناس ارشد پرستاری
منابع در دفتر نشریه می‌باشد
هفته نامه پزشکی ایران