مبارزه با بیماری را به نانو روبات‏ها واگذار كنید

۱۳۹۰/۰۸/۱۷ - ۱۶:۴۳ - کد خبر: 36387
سلامت نیوز :برای ذهن عادت‏پذیر انسان زمینی كه به استفاده از واحدهای كیلومتر، متر و در نهایت سانتی‏متر خو گرفته، اندیشیدن در مورد فاصله صد میلیونیم سانتی‏متری میان اتم‏ها، به اندازه تصور فاصله صد و 80 میلیون سال نوری میان ابتدا و انتهای ابرخوشه كهكشانی «سنبله» (آنجا كه كهكشان راه شیری به همراه حدود 30 كهكشان پیرامونش با نام حقیر «گروه محلی» شناخته می‌شوند) نامفهوم و شاید كلافه‏كننده است.

برای او طی مسافت كره زمین تا نزدیك‏ترین ستاره به خورشید با فرض برطرف شدن همه موانع موجود و با سفینه‏ای مانند آپولو 11 كه چهار روزه مسافت زمین تا ماه را پیمود، یك میلیون سال به‌طول می‏انجامد و اگر بخواهد بعد از آن سری هم به ستاره قطبی بزند باید صد و 74میلیون سال دیگر هم به مسیر خود ادامه دهد. در مورد آسمان، تقریبا هیچ كاری جز دیدن و اندیشیدن از انسان ساخته نیست، ولی در مورد مقیاس‏های مولكولی و اتمی، نتوانستن برای او بی‏معناست.

اینجا صحبت از چیدن دانه‏دانه اتم‏ها و مولكول‏ها كنار هم و خلق ویژگی‌های جدید برای مواد است. به عبارت دیگر، مهندسی در مقیاس هزار میلیونیم متر، به فناوری نانو معروف است. (برای درك بهتر مفهوم نانومتر بد نیست بدانید كه نسبت یك نانومتر به یك متر مثل نسبت یك فندق به كره زمین است!

یا اینكه موهای سرتان در هر ثانیه به اندازه چند نانو متر رشد می‌كنند! ) این فناوری در زمینه‌های گوناگون در حال نزدیك‏تر شدن به زندگی روزمره ماست. از موارد استفاده آن می‌توان به حافظه‌های الكترونیكی به اندازه حافظه‌های فلش امروزی اما با توانایی ذخیره یك ترابایت اطلاعات اشاره كرد. شیشه‌های هوشمند كنترل‏كننده انرژی كه در زمستان از
بیرون رفتن گرما و در تابستان از وارد شدن آن جلوگیری می‌كنند و نانوكاتالیست‏ها كه آلاینده‌های موجود در گاز اگزوز را به مواد بی‏خطر تبدیل می‌كنند از دیگر كاربردهای این دانش مینیاتوری هستند.

علم پزشكی هم توانسته با به خدمت گرفتن این فناوری، تحولی بزرگ در شیوه‌های درمان ایجاد كند. به عنوان مثال می‌توان به درمان تومورهای سرطانی اشاره كرد. در این روش، نانوگلوله‌های توخالی سیلیكونی با روكش نانوذرات طلا از طریق اتصال به آنتی‏بادی‏ها، به سمت تومور روانه می‌شوند و به آنها می‏چسبند. سپس با استفاده از تابش اشعه، ذرات طلای اطراف سیلیكون را حرارت می‌دهند. گلوله داغ می‌شود و تومور را می‏سوزاند و نابود می‌كند.

 در این روش همه مراحل توسط پزشكان كنترل می‌شود. دستاوردهای فعلی نانو در پزشكی و ضرورت استفاده از نانوروبات‏های‌تمام‌خودكار در درمان بیماری‏ها، موضوعی است كه پروفسور «جرمی.جی. رمسدن» عضو گروه تولید مواد پیشرفته دانشگاه «كرن فیلد» انگلستان در بخشی از مقاله مفصل خود در مورد فناوری نانو، به آن می‏پردازد.

امروزه روش درمان دارویی رواج بسیاری دارد. هدف از مصرف یك دارو فقط تاثیرگذاری روی یك عضو به‌خصوص است در حالی‌كه در این روش، دارو توسط همه اعضای بدن جذب می‌شود. از دیدگاه نانوفناوری این شیوه به هیچ‏وجه منطقی نیست. باید كاری كنیم كه دارو تنها با عضو مورد نظر یا بخش آسیب‏دیده، آن هم با دقت بسیار زیاد و در حد مولكولی روبه‏رو شود.

طرز كار داروهایی كه در حال حاضر مورد استفاده قرار می‏گیرند، مبتنی بر انتخاب بسیار دقیق میزان جذب آنهاست. مقدار دارویی كه برای درمان یك عضو آسیب‏دیده موثر است می‌تواند در مجموع، برای بدن تاثیرات مخربی به همراه داشته باشد چراكه مقدار داروی كافی برای مداوای یك عضو، اكنون به میزان چند برابر در همه اعضای بدن توزیع شده است. «گلوله جادویی» یا «داروی هوشمند»ی هم تا این تاریخ ساخته نشده كه قادر باشد فقط عضو آسیب‏دیده را هدف اصابت دارو قرار دهد. با وجود این ویژگی‌های اصلی این داروها را تا حدود زیادی می‌دانیم: دارو باید به مقصد مورد نظر برسد، درست مانند نامه‏ای كه به نشانی گیرنده می‌رود.

 شیوه كنونی بیشتر شبیه این است كه چندین رونوشت از یك نامه تهیه كنیم و آنها را با هواپیما بر سر همه ساكنان یك شهر بریزیم. گیرنده اصلی، نامه خود را دریافت می‌كند ولی دیگران بی‏درنگ نامه را روانه سطل زباله خواهند كرد. یكی از اتفاقات قریب‏الوقوع در این زمینه، استفاده از حسگرهایی است كه درون بدن كاشته می‌شوند تا پارامترهای فیزیولوژیك آن را رصد كنند. ضربان قلب، فشارخون و میزان اكسیژن‏رسانی به خون بیماران، به طور منظم اندازه‏گیری می‌شود. البته این كار در زمان مراقبت‏های ویژه و بدون استفاده از فناوری نانو انجام می‏گیرد. ولی می‌توانیم با استفاده از فناوری نانو، دستگاه‌های محاسباتی قدرتمندی بسازیم كه به ما امكان می‌دهند الگوهای پیچیده‏ای را تحلیل كنیم كه از داده‌های جمع‏آوری‏شده توسط حسگرها به دست آمده است.

ابتكار بعدی ظهور نانو حسگرهایی خواهد بود كه با استفاده از الكترودهای بسیار كوچك یا فیبر نوری كار می‌كنند. می‌توان با استفاده از این حسگرها تجمع مولكول‏های فیزیولوژیكی را در خون و دیگر مایعات و بافت‏های زیستی اندازه‏گیری كرد.

اصول عملكرد این حسگرها شناخته شده است و در حال حاضر نیز از برخی از آنان مانند حسگر گلوكز به صورت محدود استفاده می‌شود. (از بیماران نمونه‌هایی تهیه و از حسگر برای بررسی آنها استفاده می‌كنند.) كاشتن این حسگرها در بدن در گرو پیشرفت‏های بیشتر در فناوری كوچك‏سازی مواد است. این پیشرفت‏ها به كوچك‏تركردن بدنه حسگرها و منبع تغذیه الكتریكی‏شان و همین‌طور به افزایش قابلیت انتقال اطلاعات در آنها منجر خواهد شد. اگر موفق به ساخت این حسگرها شویم، می‌توانیم در بیمارستان‌ها از آنها استفاده كنیم. هرگاه خود فرد نیز احساس كرد كه در معرض ابتلا به بیماری قرار گرفته است، می‌تواند از حسگر استفاده كند.

 برای موفقیت هر چه بیشتر این روش، باید حسگرهایی بسازیم كه بتوانند اولین اثرات بیماری را شناسایی كنند. برای دستیابی به این هدف باید پیشرفت‏هایی هم در بخش‌های دیگر پزشكی اتفاق بیفتد. یكی دیگر از چشم‏اندازهای كاربرد فناوری نانو در پزشكی، «جراحی نانو» است. البته ما هنوز هم جراحی‏های پیچیده را به روش سنتی انجام می‌دهیم ولی نمی‌توان روش‌های جراحی نانو را كه امروزه در همین شیوه سنتی هم به كار می‌رود، نادیده گرفت.

اما مهم‌ترین دستاورد فناوری نانو در پزشكی ساخت روبات‏های نیمه‏خودكاری است كه می‌توانیم آنها را ازطریق جریان خون به بخش آسیب‏دیده هدایت كنیم تا مشكل پیش‏آمده را برطرف كنند. در صورتی كه دانشمندان بتوانند یك دوربین نیز روی هر روبات تعبیه كنند، جراحان می‌توانند نانوروبات‏های جدید را از طریق دوربین‏ها كنترل و دستورات لازم را برای آنها صادر كنند. البته دوربین‏های كوچكی ساخته شده‏ اند كه درون دستگاه گوارشی حركت می‌كنند و به ثبت تصویر از آن می‏پردازند ولی هنوز امكان نصب آنها روی حسگرها وجود ندارد. ظرفیت ذخیره الگوریتمی این دستگاه‌ها بیش از كوچك‏سازی اندازه ابزار جراحی، فكر دانشمندان را به خود مشغول كرده است.

تامین این ظرفیت به دقت از سوی محققان در حال بررسی است تا مشخص شود كه آیا می‌توان روباتی تمام‏خودكار طراحی كرد كه بتواند خود را به عضو بیمار برساند و درمان لازم را انجام دهد یا خیر. شاید در آینده‏ای نه چندان دور در حالی‌كه سرگرم مطالعه كتاب مورد علاقه‏مان هستیم، نانوروبات درون بدن‏مان در حال مبارزه با اولین نشانه‌های یك بیماری خطرناك باشد.
نظر خود را بنویسید
(ضروری)
(ضروری)
CAPTCHA Imagereload
0.12001s, 19q