.jpg "مزایای نانوفناوری در پزشکی")
نانوفناوری در حوزه‌ی پزشکی دارای کاربردهای بسیاری می‌باشد. مشاهده شده که این فناوری دارای مزایای زیادی بوده که اخیرا مورد استفاده قرار می‌گیرد. مزایای مختلف پزشکی نانو در زیر توضیح داده شده است.
نانومتر مقداری معادل با یک میلیاردم متر می‌باشد. کار در چنین سطحی دارای مزایای فراوانی نسبت به فناوری متعارف است. نانوفناوری با کاربرد دستگاه‌ها و ابزارهای دیگری که تقریبا اندازه‌ای در محدوده بین 1 تا 100 نانومتر دارد، سروکار دارد. به نظر می‌رسد که کارهای غیرممکن به راحتی با استفاده از نانوفناوری قابل انجام می‌باشد. با این‌حال، مهم است که این فناوری برای کاربران متوسط نیز به راحتی قابل دسترس می‌باشد. مقرون به صرفه بودن فاکتوری بوده که نقش مهمی در محبوبیت نانوفناوری ایفاء می‌کند، به طوری که افراد متوسط نیز می‌توانند از مزایای مختلف نانوفناوری، بیشتر در حوزه پزشکی لذت ببرند.
به کمک نانوفناوری پزشکی، محصولات دارویی می‌توانند مثل ماشین‌های هوشمند برنامه‌ریزی شوند. آن‌ها به حسگرهایی مجهزند که می‌توانند قدرت تصمیم‌گیری و تأثیرپذیری از محیط را برای ماشین‌ها فراهم کنند. این ماشین‌ها می‌توانند مانع از عوارض جانبی و واکنش‌های حساسیت زا را گردند. داروهای جدید خود را با بدن سازگار می‌کنند و تنها با رسیدن به مقصد نهایی عمل اختصاصی خود را که در واقع همان درمان است انجام می‌دهند که به این عمل دارورسانی هدفمند می‌گویند. اکنون اکثر نگاه‌ها بر مواد نانومتری در حوزه پزشکی بر مبنای کاربردهای آن‌ها به عنوان ایمپلنت یا ساخت ظروف کشت سلولی بوده چرا که خصوصیات مکانیکی مواد نانومتری در این حوزه بسیار چشمگیر می‌باشد. علاوه بر ویژگی‌های یاد شده، نانومواد بسترهای دینامیکی مناسبی را فراهم سازند که این بستر بخاطر نیروهای فیزیکی، برهمکنش‌های شیمیایی و توپوگرافی علاوه بر برهمکنش مستقیم سلول سبب تحریک سلول و اختصاصی شدن آن گردند. میکرو و نانو ساختارها سبب ایجاد تغییرات متعددی همچون همترازی، افزایش طول، قطبیت، مهاجرت، تکثیر و بیان ژن در سلول‌ها می‌گردد.
مزایای نانوفناوری در پزشکی
استفاده از نانوفناوری در جهان پیشرفته امروزی رو به افزایش می‌باشد. این فرم از فناوری دارای مزایای بسیاری نسبت به فناوری‌های موجود در بسیاری از حوزه‌ها بوده و پزشکی یکی از این حوزه‌ها به شمار می‌رود. دستگاه‌ها و مکانیزم‌های متعددی وجود دارد که با کمک نانوفناوری توسعه یافته و می‌تواند به شیوه‌ای بهتر و کارامدتر به درمان بیماری‌ها و اختلالات کمک کند. مفید بودن نانوفناوری می‌تواند به آسانی در درمان سرطان مشاهده شود. پرتو درمانی مورد استفاده در درمان سرطان نیازمند هدف قرار دادن دقیق سلول‌های سرطانی می‌باشد. امروزه، نانوفناوری در مراحل ابتدایی توسعه قرار دارد، با این‌حال، این حوزه از علم در بخش پزشکی به سرعت در حال پیشرفت می‌باشد.
ترمیم آسان سلول‌های بدن
نانوفناوری در ساخت دستگاه‌های کوچک و ربات‌هایی که قادر به ورود به بدن انسان و انجام انواعی از عملیات‌ها هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرد، که ترمیم سلول یکی از این عملیات‌ها به شمار می‌رود. این دستگاه‌های کوچک که با کمک نانوفناوری توسعه یافته‌اند، به عنوان دستگاه‌های مولکولی نیز مورد اشاره قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها می‌توانند به صورت کارامدی سلول‌ها را ترمیم کنند، چون می‌توانند مولکول‌های یک نوع از سلول‌های بدن را از نوع دیگر تشخیص دهند. قبلا، امکان ترمیم سلول‌های بدن به صورت جداگانه وجود نداشت، با این‌حال، نانوفناوری این امکان را فراهم ساخته است. بافت‌های آسیب دیده قلبی می‌تواند با استفاده از نانوبوت‌ها ترمیم شوند. درمان دیگر مربوط به قلب که می‌تواند از طریق نانوفناوری صورت گیرد، شل کردن مویرگ‌های پر از کلسترول می‌باشد. مشاهده شده که بهبود زخم‌های استخوان کاری زمان‌بر می‌باشد. در فناوری‌های مرسوم، داربست‌ها ابزارهای مورد استفاده برای کمک به فرایند بهبود استخوان می‌باشند. با این‌حال، با استفاده از داربست‌های پلیمر حاوی سلول‌های بنیادی، بهبود سریع آسیب‌های استخوانی امکان پذیر می‌باشد.بافت‌های آسیب دیده قلبی می‌تواند با استفاده از نانوبوت‌ها ترمیم شوند. درمان دیگر مربوط به قلب که می‌تواند از طریق نانوفناوری صورت گیرد، شل کردن مویرگ‌های پر از کلسترول می‌باشد.
ارسال کارامد دارو
سیستم‌های متداول ارسال دارو به گونه‌ای بوده که باید به صورت دستی کنترل شوند. با این‌حال، مصرف خوراکی، تزریقات و دیگر حالات ارسال دستی دارو در معرض خطاهای انسانی قرار دارد. داروها باید به موقع مصرف شوند. نانوفناوری می‌تواند برای ارسال به موقع دارو مورد استفاده قرار گیرد، که به موجب آن استفاده از نانوفناوری باعث بهبود تکنیک‌های موجود نیز می‌گردد. سیستم ارسال دارو برای یک بیمار خاص می‌تواند به صورت سفارشی مورد استفاده قرار گیرد و به منظور افزایش اثربخشی، از پیش برنامه ریزی گردد. دستگاه‌های مورد استفاده برای تحویل داروها به عنوان نانوحامل شناخته می‌شود. برخی مثال‌ها از نانوحامل ، میکروتراشه‌ها، سیستم‌های مونتاژ لایه به لایه، سیستم‌های درمانی درون پوستی مبتنی بر میکروسوزن و غیره می‌باشد. دستگاه‌های مشابه مانند میسل‌های پلیمری، دندریمرها، لیپوزوم‌ها و غیره دستگاه‌های با مقیاس بزرگتر بوده که در دهه 1960 ایجاد شد، با این‌حال، با تحولات اخیر در زمینه نانوفناوری، امکان ایجاد فرم‌های کوچک‌تر این دستگاه‌ها نیز وجود دارد. سیستم ارسال دارو برای یک بیمار خاص می‌تواند به صورت سفارشی مورد استفاده قرار گیرد و به منظور افزایش اثربخشی، از پیش برنامه ریزی گردد. دستگاه‌های مورد استفاده برای تحویل داروها به عنوان نانوحامل شناخته می‌شود.
جایگزینی ژن های غیرنرمال
اثبات شده که اندازه کوچک دستگاه‌های مورد استفاده در نانوفناوری کمک بزرگی به جایگزینی سلول‌های غیرنرمال یا سلول‌های ایجاد کننده‌ی بیماری می‌کند. امکان پیشگیری از بروز بیماری های ژنتیکی با پیشرفت های صورت گرفته در این زمینه افزایش یافته است. نانوفناوری می‌تواند برای جایگزینی ژن‌های غیرنرمال مسئوول بیماری‌ها با ژن‌های نرمال و سالم مورد استفاده قرار گیرد. آزمایشات در زمینه استفاده از نانوفناوری برای ژن درمانی اخیرا توسط گروهی از دانشمندان از موسسه فناوری در کالیفرنیا با نام پاسادنا صورت گرفته است. نانوتوب‌ها از پلیمرها ساخته شده و به پروتئینی به نام ترانسفرین تبدیل شده که برای این آزمایشات مورد استفاده قرار می‌گیرد. نوعی از ژن درمانی در طول این آزمایشات مورد تست قرار می‌گیرد که به عنوان اینترفرنس RNA مورد اشاره قرار می‌گیرد. ریبونوکلئیک اسید یا همان RNA در ژن درمانی جهت مسدود کردن پروتئین‌هایی که باعث ایجاد بیماری‌هایی مانند سرطان و کوری می‌شود، به کار گرفته می‌شود.
ابزارهای تصویربرداری غیرتهاجمی
تکنیک‌های نانوفناوری برای تصویر برداری نیز به عنوان تکنیک‌های تصویر برداری مولکولی شناخته می‌شوند. این تکنیک‌ها برای جایگزینی روش‌های تصویر برداری موجود مورد استفاده قرار نمی‌گیرند، با این‌حال، تکمیل کننده‌ی تکنیک‌های موجود بوده و باعث بهبود دقت آن‌ها می‌گردد. تخصص تکنیک‌های تصویربرداری که استفاده از نانوفناوری می‌باشد، این است که این تکنیک‌ها فرایندهای واقعی مربوط به بیماری را در سطح مولکولی به تصویر می‌کشند.
تبدیل سلول‌های بنیادی
تحقیقات در زمینه‌ی سلول‌های بنیادی امکان درمان انواعی از سلول‌ها را فراهم کرده است. پی برده شده که سلول‌های بنیادی دارای توانایی منحصر به فردی در زمینه‌ی تبدیل به سلول‌هایی که عملکردهای اختصاصی را بر عهده دارند، می‌باشند. نانوفناوری برای تبدیل سلول‌های بنیادی به سلول‌های اختصاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با تبدیل این سلول‌ها به سلول‌های اختصاصی، نتایج مطلوبی می‌تواند به دست آید.
حوزه نانوفناوری فرصت‌های زیادی را در زمینه درمان بیماری‌ها، ترمیم سلول، ژن درمانی و غیره فراهم کرده است. از آنجا که تحولات در حوزه‌ی نانوتکنولوژی با سرعت بالایی در حال انجام است، به نظر می‌رسد که عملا محدوده‌ی توسعه‌ی پزشکی نانو بی‌نهایت می‌باشد.
منبع: Science Struk
مترجم: سهیلا حاجی زاده
نانومتر مقداری معادل با یک میلیاردم متر می‌باشد. کار در چنین سطحی دارای مزایای فراوانی نسبت به فناوری متعارف است. نانوفناوری با کاربرد دستگاه‌ها و ابزارهای دیگری که تقریبا اندازه‌ای در محدوده بین 1 تا 100 نانومتر دارد، سروکار دارد. به نظر می‌رسد که کارهای غیرممکن به راحتی با استفاده از نانوفناوری قابل انجام می‌باشد. با این‌حال، مهم است که این فناوری برای کاربران متوسط نیز به راحتی قابل دسترس می‌باشد. مقرون به صرفه بودن فاکتوری بوده که نقش مهمی در محبوبیت نانوفناوری ایفاء می‌کند، به طوری که افراد متوسط نیز می‌توانند از مزایای مختلف نانوفناوری، بیشتر در حوزه پزشکی لذت ببرند.
به کمک نانوفناوری پزشکی، محصولات دارویی می‌توانند مثل ماشین‌های هوشمند برنامه‌ریزی شوند. آن‌ها به حسگرهایی مجهزند که می‌توانند قدرت تصمیم‌گیری و تأثیرپذیری از محیط را برای ماشین‌ها فراهم کنند. این ماشین‌ها می‌توانند مانع از عوارض جانبی و واکنش‌های حساسیت زا را گردند. داروهای جدید خود را با بدن سازگار می‌کنند و تنها با رسیدن به مقصد نهایی عمل اختصاصی خود را که در واقع همان درمان است انجام می‌دهند که به این عمل دارورسانی هدفمند می‌گویند. اکنون اکثر نگاه‌ها بر مواد نانومتری در حوزه پزشکی بر مبنای کاربردهای آن‌ها به عنوان ایمپلنت یا ساخت ظروف کشت سلولی بوده چرا که خصوصیات مکانیکی مواد نانومتری در این حوزه بسیار چشمگیر می‌باشد. علاوه بر ویژگی‌های یاد شده، نانومواد بسترهای دینامیکی مناسبی را فراهم سازند که این بستر بخاطر نیروهای فیزیکی، برهمکنش‌های شیمیایی و توپوگرافی علاوه بر برهمکنش مستقیم سلول سبب تحریک سلول و اختصاصی شدن آن گردند. میکرو و نانو ساختارها سبب ایجاد تغییرات متعددی همچون همترازی، افزایش طول، قطبیت، مهاجرت، تکثیر و بیان ژن در سلول‌ها می‌گردد.
مزایای نانوفناوری در پزشکی
استفاده از نانوفناوری در جهان پیشرفته امروزی رو به افزایش می‌باشد. این فرم از فناوری دارای مزایای بسیاری نسبت به فناوری‌های موجود در بسیاری از حوزه‌ها بوده و پزشکی یکی از این حوزه‌ها به شمار می‌رود. دستگاه‌ها و مکانیزم‌های متعددی وجود دارد که با کمک نانوفناوری توسعه یافته و می‌تواند به شیوه‌ای بهتر و کارامدتر به درمان بیماری‌ها و اختلالات کمک کند. مفید بودن نانوفناوری می‌تواند به آسانی در درمان سرطان مشاهده شود. پرتو درمانی مورد استفاده در درمان سرطان نیازمند هدف قرار دادن دقیق سلول‌های سرطانی می‌باشد. امروزه، نانوفناوری در مراحل ابتدایی توسعه قرار دارد، با این‌حال، این حوزه از علم در بخش پزشکی به سرعت در حال پیشرفت می‌باشد.
ترمیم آسان سلول‌های بدن
نانوفناوری در ساخت دستگاه‌های کوچک و ربات‌هایی که قادر به ورود به بدن انسان و انجام انواعی از عملیات‌ها هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرد، که ترمیم سلول یکی از این عملیات‌ها به شمار می‌رود. این دستگاه‌های کوچک که با کمک نانوفناوری توسعه یافته‌اند، به عنوان دستگاه‌های مولکولی نیز مورد اشاره قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها می‌توانند به صورت کارامدی سلول‌ها را ترمیم کنند، چون می‌توانند مولکول‌های یک نوع از سلول‌های بدن را از نوع دیگر تشخیص دهند. قبلا، امکان ترمیم سلول‌های بدن به صورت جداگانه وجود نداشت، با این‌حال، نانوفناوری این امکان را فراهم ساخته است. بافت‌های آسیب دیده قلبی می‌تواند با استفاده از نانوبوت‌ها ترمیم شوند. درمان دیگر مربوط به قلب که می‌تواند از طریق نانوفناوری صورت گیرد، شل کردن مویرگ‌های پر از کلسترول می‌باشد. مشاهده شده که بهبود زخم‌های استخوان کاری زمان‌بر می‌باشد. در فناوری‌های مرسوم، داربست‌ها ابزارهای مورد استفاده برای کمک به فرایند بهبود استخوان می‌باشند. با این‌حال، با استفاده از داربست‌های پلیمر حاوی سلول‌های بنیادی، بهبود سریع آسیب‌های استخوانی امکان پذیر می‌باشد.بافت‌های آسیب دیده قلبی می‌تواند با استفاده از نانوبوت‌ها ترمیم شوند. درمان دیگر مربوط به قلب که می‌تواند از طریق نانوفناوری صورت گیرد، شل کردن مویرگ‌های پر از کلسترول می‌باشد.
ارسال کارامد دارو
سیستم‌های متداول ارسال دارو به گونه‌ای بوده که باید به صورت دستی کنترل شوند. با این‌حال، مصرف خوراکی، تزریقات و دیگر حالات ارسال دستی دارو در معرض خطاهای انسانی قرار دارد. داروها باید به موقع مصرف شوند. نانوفناوری می‌تواند برای ارسال به موقع دارو مورد استفاده قرار گیرد، که به موجب آن استفاده از نانوفناوری باعث بهبود تکنیک‌های موجود نیز می‌گردد. سیستم ارسال دارو برای یک بیمار خاص می‌تواند به صورت سفارشی مورد استفاده قرار گیرد و به منظور افزایش اثربخشی، از پیش برنامه ریزی گردد. دستگاه‌های مورد استفاده برای تحویل داروها به عنوان نانوحامل شناخته می‌شود. برخی مثال‌ها از نانوحامل ، میکروتراشه‌ها، سیستم‌های مونتاژ لایه به لایه، سیستم‌های درمانی درون پوستی مبتنی بر میکروسوزن و غیره می‌باشد. دستگاه‌های مشابه مانند میسل‌های پلیمری، دندریمرها، لیپوزوم‌ها و غیره دستگاه‌های با مقیاس بزرگتر بوده که در دهه 1960 ایجاد شد، با این‌حال، با تحولات اخیر در زمینه نانوفناوری، امکان ایجاد فرم‌های کوچک‌تر این دستگاه‌ها نیز وجود دارد. سیستم ارسال دارو برای یک بیمار خاص می‌تواند به صورت سفارشی مورد استفاده قرار گیرد و به منظور افزایش اثربخشی، از پیش برنامه ریزی گردد. دستگاه‌های مورد استفاده برای تحویل داروها به عنوان نانوحامل شناخته می‌شود.
جایگزینی ژن های غیرنرمال
اثبات شده که اندازه کوچک دستگاه‌های مورد استفاده در نانوفناوری کمک بزرگی به جایگزینی سلول‌های غیرنرمال یا سلول‌های ایجاد کننده‌ی بیماری می‌کند. امکان پیشگیری از بروز بیماری های ژنتیکی با پیشرفت های صورت گرفته در این زمینه افزایش یافته است. نانوفناوری می‌تواند برای جایگزینی ژن‌های غیرنرمال مسئوول بیماری‌ها با ژن‌های نرمال و سالم مورد استفاده قرار گیرد. آزمایشات در زمینه استفاده از نانوفناوری برای ژن درمانی اخیرا توسط گروهی از دانشمندان از موسسه فناوری در کالیفرنیا با نام پاسادنا صورت گرفته است. نانوتوب‌ها از پلیمرها ساخته شده و به پروتئینی به نام ترانسفرین تبدیل شده که برای این آزمایشات مورد استفاده قرار می‌گیرد. نوعی از ژن درمانی در طول این آزمایشات مورد تست قرار می‌گیرد که به عنوان اینترفرنس RNA مورد اشاره قرار می‌گیرد. ریبونوکلئیک اسید یا همان RNA در ژن درمانی جهت مسدود کردن پروتئین‌هایی که باعث ایجاد بیماری‌هایی مانند سرطان و کوری می‌شود، به کار گرفته می‌شود.
ابزارهای تصویربرداری غیرتهاجمی
تکنیک‌های نانوفناوری برای تصویر برداری نیز به عنوان تکنیک‌های تصویر برداری مولکولی شناخته می‌شوند. این تکنیک‌ها برای جایگزینی روش‌های تصویر برداری موجود مورد استفاده قرار نمی‌گیرند، با این‌حال، تکمیل کننده‌ی تکنیک‌های موجود بوده و باعث بهبود دقت آن‌ها می‌گردد. تخصص تکنیک‌های تصویربرداری که استفاده از نانوفناوری می‌باشد، این است که این تکنیک‌ها فرایندهای واقعی مربوط به بیماری را در سطح مولکولی به تصویر می‌کشند.
تبدیل سلول‌های بنیادی
تحقیقات در زمینه‌ی سلول‌های بنیادی امکان درمان انواعی از سلول‌ها را فراهم کرده است. پی برده شده که سلول‌های بنیادی دارای توانایی منحصر به فردی در زمینه‌ی تبدیل به سلول‌هایی که عملکردهای اختصاصی را بر عهده دارند، می‌باشند. نانوفناوری برای تبدیل سلول‌های بنیادی به سلول‌های اختصاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با تبدیل این سلول‌ها به سلول‌های اختصاصی، نتایج مطلوبی می‌تواند به دست آید.
حوزه نانوفناوری فرصت‌های زیادی را در زمینه درمان بیماری‌ها، ترمیم سلول، ژن درمانی و غیره فراهم کرده است. از آنجا که تحولات در حوزه‌ی نانوتکنولوژی با سرعت بالایی در حال انجام است، به نظر می‌رسد که عملا محدوده‌ی توسعه‌ی پزشکی نانو بی‌نهایت می‌باشد.
منبع: Science Struk
مترجم: سهیلا حاجی زاده