نانوپزشکي؛ آن چه پيش روي ماست...

علم پزشکي اگرچه تاکنون بسياري از مشکلات جسمي بشر را برطرف ساخته است، با اين حال هنوز مسائل حل نشده ي بسياري در زمينه ي درمان بيماري ها وجود دارد. نانوفناوري اين قابليت را دارد که با استفاده از فناوري مولکولي اقدام به شناسايي و رفع اين مشکلات کند. از جمله ي اين ابزارها، نانوروبات ها هستند که پيش بيني مي شود با ساخت آنها در آينده امکان درمان بسياري از بيماري ها از جمله، کهولت سن، آرتريت، ناراحتي هاي عضلاني و ايدز فراهم خواهد شد.
بدن انسان از ساختارهاي مولکولي فعال و پيچيده اي ساخته شده است و زماني که اين ساختارها دچار آسيب شوند، سلامتي انسان تهديد مي شود. روش هاي متفاوتي براي تشخيص بيماري ها وجود دارند. به عنوان مثال يک پزشک مي تواند از طريق سؤالاتي که از بيمار مي پرسد يا عکس گرفته شده با اشعه X و يا جراحي، به علل بيماري پي ببرد. پزشکان قادر به تشخيص بيماري هاي مختلفي هستند ولي تاکنون بيماري هاي بسياري نيز ناشناخته و مرموز باقي مانده اند. شناخت يک بيماري به معناي داشتن اطلاعاتي کامل راجع به آن نيست. مثلاً پزشکان مي توانند قبل از اين که در مورد نوع ميکروب اطلاعاتي داشته باشند، عفونت را تشخيص دهند. بدون در نظر گرفتن درمان هايي از قبيل ماساژ دادن و پرتوافکني، جراحي و مصرف داروها دو نوع اصلي درمان هستند.
جراحي روشي مستقيم براي برطرف کردن ناراحتي هاي بدن است که امروزه توسط متخصصان مجرب و آموزش ديده انجام مي شود. جراحان به منظور درمان، براي برداشتن غدد سرطاني، برطرف کردن انسداد رگ ها و حتي جايگزين کردن اعضاي مختلف، پوست و بافت بدن را برش مي دهند. اين روش مي تواند خطرات بسياري در بر داشته باشد. به هوش نيامدن، مقاومت بدن در برابر عضو جديد و از بين رفتن سلول ها، نمونه اي از اين خطرات هستند. جراحان کنترل دقيق بر عمل جراحي ندارند. بدن انسان توسط ماشين هاي مولکولي که اکثراً داخل سلول ها هستند، فعاليت مي کند. جراحان قادر به ديدن مولکول ها و در نهايت ترميم آنها نيستند. بنابراين علم کنوني قادر به درمان کامل بيماري ها و يا حتي تشخيص بسياري از بيماري ها نيست. پزشکان همواره سعي کرده اند که به بدن کمک کنند تا خود عمل درمان و التيام بخشي را انجام دهد. در ابتدا اين عمل روند کندي داشت ولي با به کارگيري متدها و تجهيزات جديدي که امروزه وارد عرصه ي پزشکي شده اند، سرعت زيادي به خود گرفته است. در آينده اي نه چندان دور، بيماري هاي مهلکي چون ايدز و سرطان، قابل پيشگيري و درمان خواهند شد. اگر تصور چنين مسئله اي برايتان غير ممکن است، به پيشرفت هاي جهان پزشکي توجه کنيد. در زمان قديم تصور بريدن بدن انسان به وسيله ي کارد آن هم بدون احساس هيچ گونه دردي، ناممکن بود. وجود بيماري هاي لاعلاج بسياري که در دوران قديم وجود داشته اند و اکنون داروهايي براي درمان آنها کشف شده است، اين اميد را براي ما زنده نگه مي دارد که در آينده اي نزديک تمام بيماري ها قابل پيشگيري و درمان خواهند بود.
قابليت ها و توانمندي هاي نانوپزشکي اين نکته را گوشزد مي کند که مي توان به زندگي و زنده بودن اميدوار بود. امروزه ممکن است در عنفوان جواني حمله ي قبلي يا سرطان ناگهاني و غير منتظره به سراغ مان بيايند. اما به راستي بيماران در حال مرگ چگونه مي توانند از فوايد فناوري هاي آتي پزشکي بهره جويند. چگونه مي توان از ساختار فيزيکي بدن محافظت کرد تا پيشرفت هاي فناوري پزشکي در آينده، سلامتي را به بيماران بازگرداند.
موضوعي خارق العاده در علم پزشکي مطرح شده است. مبني بر اين که بيماران در حال مرگ را مي توان منجمد کرد و سپس به مدت چندين دهه يا حتي چندين قرن در نيتروژن مايع نگهداري کرد تا زماني که فناوري پزشکي به حدي پيشرفت کند که قادر به بازگرداندن سلامتي آنها شود. نانو فناوري، فناوري برتر قرن بيست و يکم است که امکان ساخت ماشين هاي مولکولي پيچيده را در اختيار ما قرار مي دهد. نانوپزشکي فن به کارگيري تدابير نانوفناوري است و راه حلي است براي پايان دادن به بحران هاي جهاني مراقبت هاي پزشکي.
نانوفناوري قادر به پيشگيري و معالجه ي بيماري هاست. البته اين مبحث هنوز در حال گذراندن مراحل اوليه ي خود است ولي توان متغير ساختن علم پزشکي قرن بيست و يکم را داراست. ابتدايي ترين تجهيزات نانوپزشکي را مي توان در تشخيص بيماري ها به کار گرفت.

در کنار تمام داروها و تجهيزات پزشکي که نانوفناوري براي علم پزشکي به ارمغان آورده است، نانوروبات هاي ساخته شده مي توانند تا بدانجا توسعه داده شوند که بدون هيچ آسيب و ناراحتي وارد بدن شوند و به تشخيص بيماري ها و درمان آنها بپردازند. نانوروبات ها قادر به ترميم سلول ها، بافت ها و اعضا هستند. بيماري هايي چون سرطان، هموفيلي، آرتروز، رماتيسم، ايدز و برخي از بيماري هاي ذهني توسط آنها کنترل مي شود و در نهايت از بين مي رود. نانوروبات ها به قدري کوچکند که مي توانند به راحتي از ميان رگ ها عبور کنند. اين روبات ها طوري طراحي شده اند که توسط سرنگ به بدن انسان تزريق مي شوند و سپس از طريق رگ ها و ديگر مسيرهاي سلولي در بدن انسان گردش مي کنند. نانوروبات ها يا نانو ماشين ها مي توانند اعضاي داخلي بدن و چگونگي کارکرد آنها را تنظيم کنند و به قدري پيشرفته اند که در جراحي پلاستيک نيز به کار گرفته مي شوند. با وجود نانوروبات ها، انسان ها قادرند فرم بدن خود را از نو بسازند و حتي جنسيت خود را تغيير دهند. اين نانوروبات ها در زمينه ي پزشکي همچون موارد زير نيز کاربردهاي فراواني دارند:

تغيير شکل دادن
 

DNA مستحکم کردن استخوان هاي شکسته
 

تغيير رنگ مو، چشم و پوست
 

با تزريق نانوماشين ها به ماهيچه مي توان توانايي انسان را افزايش داد. نانوماشين ها مي توانند جايگزين گلبول هاي خون نيز شوند و خوني بسازند که قابليت نقل و انتقال و ترميم سلول هاي مختلف بدن را داشته باشد و موجب حيات ابدي شود. خون ساخته شده ارزان قيمت خواهد بود و از لحاظ کارآيي همانند خون معمولي است و بدون در نظر گرفتن گروه خوني قابل تزريق به همه انسان ها نيز هست.

نانوماشين هاي نانوپزشکي به وجود آورنده مرحله ي جديدي از تکامل انساني هستند که سبب بقا بشر مي شوند. نانوماشين ها طوري طراحي شده اند که قادر به ساخت اتم ها و در نتيجه درمان بسياري از بيماري هاي مزمن امروزي هستند.
تصلب شرائين يکي از اين بيماري هاست. در اثر اين بيماري، کلسترول در ديواره هاي داخلي رگ ها رسوب مي کند و سبب تنگ شدن رگ ها مي شود. زماني که شاهرگ هاي قلب نيز بر اثر اين بيماري تنگ شدند، آن گاه خطر احساس مي شود. هنگامي که جريان خون محدود مي شود، بافت هايي که توسط رگ ها تغذيه مي شوند، خواهند مرد. اولين نشانه هاي گرفتن رگ ها در قلب، بروز آنژين است. اگر بيماري پيشرفته شود، ماهيچه هاي قلب مي ميرند و سبب حمله ي قلبي مي شوند.
بدين منظور نانوماشين هايي طراحي و برنامه ريزي شده اند که قادر به جست و جو، يافتن و برطرف کردن رسوبات کلسترول و در نتيجه باز کردن مجدد رگ ها هستند.
با کمک نانوماشين هاي ترميم کننده سلول ها، مي توان مشکلات مربوط به سلول ها و بافت ها را برطرف کرد. بدين منظور ماشين هاي ترميم کننده ي سلول ها به ابزارها و گيرنده هاي حسي در ابعاد مولکولي احتياج دارند. اندازه ي اين ماشين ها با اندازه ي باکتري ها و ويروس ها برابر است. ماشين هاي ترميم کننده مي توانند در مسير جريان خون حرکت کنند و همان گونه که ويروس ها داخل سلول ها مي شوند، به سلول ها وارد شوند. نانوماشين ها با تست کردن محتوا و فعاليت سلول ها، مشکلات موجود را مشخص مي کنند. نانوماشين ها برحسب مشکل تشخيص داده شده، تعيين مي کنند که آيا سلول بايد ترميم شود و يا اين که از بين برود. براي درمان سرطان نيز از اين روش استفاده مي شود. در ضمن، کنترل اين نانوماشين ها توسط نانورايانه صورت مي گيرد.
از آنجايي که تمام ناراحتي ها و مشکلات فيزيکي انسان در اثر تغيير آرايش اتم ها صورت مي پذيرد، ماشين هاي ترميم کننده ي سلول ها، اتم ها را به محل صحيح خود باز مي گردانند و مشکل را برطرف مي کنند. با وجود جالب بودن اين موضوع، بايد در نظر داشت که برطرف کردن ناراحتي هاي فيزيکي به تنهايي نمي تواند مشکل اصلي را رفع کند. به عنوان مثال اگر فردي دچار ضربه ي مغزي شود، بافت هاي آسيب ديده ي او ترميم مي شوند اما اطلاعاتي که در سلول هاي مغز ذخيره شده بودند از بين مي رود. يکي از مواردي که توسط نانوفناوري قابل درمان نيست مربوط به سلامتي ذهن است. با اين وجود برخي از توانايي هاي ذهني از طريق بازيابي سطوح هورموني و شيميايي مغز، درمان مي شوند.
مشکل کهولت نيز توسط نانوماشين ها برطرف مي شود. ناتوان شدن استخوان ها، چروک شدن پوست، کاهش فعاليت آنزيم ها، التيام کند و آهسته زخم ها، ضعيف شدن حافظه و تمامي مشکلات ناشي از کهولت در اثر آسيب مولکول ها، موجب عدم توازن شيميايي و تغيير ساختارهاي مولکولي مي شوند. اگر ماشين هاي ترميم کننده ي سلول ها بتوانند سلول ها و ساختارهاي آسيب ديده را ترميم کنند، روند کهولت خيلي آرام تر طي خواهد شد.
در نتيجه پيشرفت نانوفناوري و نانو پزشکي، ممکن است ميانگين عمر انسان زماني به صدها تا هزاران سال برسد.

منبع:ماهنامه ي علمي - فني دانشمند، شماره ي 558
/ع