کاربرد فناوری نانو در زمینه بهداشت و درمان (بخش نخست)

ما در سپیده دم عصر نانوپزشکی زندگی می‌کنیم. نانوذرات و نانودستگاه‌ها به زودی به عنوان سامانه‌های دقیق تحویل دارو، ابزارهای درمان سرطان یا جراحان کوچک عمل خواهند کرد. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید تا دنیای جدید نانو در مراقبت‌های بهداشتی را به شما معرفی کنیم.

کاربرد فناوری نانو در زمینه بهداشت و درمان (بخش نخست)

حضور نانو ربات‌ها در جریان خون

یکی از مجموعه تلویزیونی‌های مورد علاقه ما در کودکی یک انیمیشن فرانسوی به نام Once upon a time: life بود. جالب است که چگونه سازندگان این انیمیشن بدن انسان را به عنوان ساختاری در نظر گرفتند که اتومبیل‌های کوچک درون رگ‌ها شناور می‌شوند، جرثقیل‌ها روی دندان‌ها کار می‌کنند و باکتری‌ها به عنوان کوچک‌ترین هیولاها تلاش می‌کنند به سلول‌ها حمله کنند.

کاربرد فناوری نانو در زمینه بهداشت و درمان (بخش نخست)

اکنون تصور کنید که همه این‌ها در زندگی واقعی اتفاق افتد. برای نمونه یک دستگاه نانومتری انسولین را آزاد کند اما توسط سیستم ایمنی بدن مورد حمله قرار نگیرد. یک نانوربات دوپامین را برای درمان بیماری پارکینسون مستقیماً به مغز برساند و تزریق شیمی درمانی به سلول‌های سرطانی انجام شود در حالی که سلول‌های سالم دست نخورده باقی می‌مانند. آیا می‌توانید تصور کنید که ربات‌های میکروسکوپی در بدن شما این هشدار را به گوشی هوشمندتان ارسال کند که بیماری در بدن ایجاد شده است؟ در چنین سناریویی، کلمه علامت و نشانه به طور کامل از واژه نامه پزشکی حذف می‌شود.

فناوری نانو یک ایده از رمان‌های علمی تخیلی

اگر فکر می‌کنید که نانو ربات‌ها و نانو ذرات مهندسی شده تنها بخشی از جهانی است که توسط Jules Verne یا Greg Egan در رمان‌هایشان ایجاد شده است پس درباره برندگان جایزه نوبل شیمی در سال ۲۰۱۶ چیزی نشنیده‌اید. این جایزه برای توسعه مولکول‌هایی با قابلیت کنترل حرکت به دانشمندان Jean-Pierre Sauvage، Sir J. Fraser Stoddart و Bernard L. Feringa اهدا شد. همانطور که Gizmodo اذعان می‌کند، اگر چه فناوری نانو مولکولی هنوز در دوران کودکی خود است اما با اعطای جایزه نوبل به این سه دانشمند، آکادمی سلطنتی علوم سوئد پتانسیل عظیم فناوری نانو را تصدیق می‌کند.

پس چگونه فناوری نانو به حالت فعلی خود رسیده است و چگونه مفهوم مراقبت‌های بهداشتی را در آینده تغییر خواهد داد؟

مفهوم نانو

فناوری نانو به سختی برای ذهن بشر قابل درک است، زیرا در یک بعد کاملاً متفاوت است، جایی در سطح مولکولی و اتمی. آیا شما میکرو مجسمه‌های به اندازه سر سوزن را به یاد می‌آورید؟ این میکرو مجسمه‌ها در مقایسه با نانومتر، واحد اصلی اندازه‌گیری در فناوری نانو، هنوز بزرگ هستند. یک نانومتر یک میلیون برابر کوچکتر از طول مورچه است. ورق کاغذ حدود ۱۰۰۰۰۰ نانومتر ضخامت دارد. نسبت زمین به یک تیله کودک تقریباً نسبت یک متر به یک نانومتر است.

اساساً فناوری نانو شامل علوم، مهندسی و فناوری است که در اندازه نانو اداره می‌شود (حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر). در اصل به معنی دستکاری و کنترل مواد در سطح اتمی و مولکولی است.

داستان نانو فناوری از شیاطین کوچک تا نانوربات‌های شناور در جریان خون

به عنوان بخشی از یک آزمایش فکری فیزیکدان اسکاتلندی جیمز کلارک ماکسول، شیاطین کوچک را تصور کرد که می‌توانند اتم‌ها را تغییر دهند. با این حال راه طولانی از آن زمان تا تولد فناوری نانو طی شده است. اصطلاح مهندسی مولکولی توسط Arthur Robert von Hippel استاد MIT در دهه ۱۹۵۰ ساخته شد. در شب ۲۹ دسامبر ۱۹۵۹، فیزیکدان مشهور Richard Feynman در سخنرانی بعد از شام خود در نشست سالیانه انجمن فیزیکدانان آمریکا توضیح داد که چگونه کل دانشنامه بریتانیکا می‌تواند روی سر یک سنجاق نوشته شود و چگونه تمام کتاب‌های جهان می‌توانند درون یک جزوه جای گیرند.

در ادامه آزمایش فکری، کیم اریک دکسلر، کارشناسی ارشد MIT در اواسط دهه ۱۹۷۰، تصور می‌کرد که ماشین‌هایی در اندازه مولکولی بتوانند تقریباً هر چیزی را تولید کنند. دکسلر در کتاب خود نقش آینده فناوری نانو در انقلابی در زمینه‌های دیگر علم و فناوری که منجر به پیشرفت در پزشکی، هوش مصنوعی و نجوم می‌شود را توصیف کرد. ایده او از «مونتاژ کننده» می‌تواند جایگیری اتم‌ها در هر نوع آرایشی باشد که به ما امکان می‌دهد تقریباً هر چیزی را طبق قوانین طبیعت بسازیم.

بعدها، در سال ۱۹۹۱، نانولوله‌های کربنی کشف شدند که حدوداً ۱۰۰ برابر قوی‌تر از فولاد هستند و تنها یک ششم وزن آن را دارند. همچنین نانولوله‌های کربنی ویژگی‌های گرمایی و رسانایی غیر معمولی دارند. فضاپیمای Juno که در حال حاضر در مدار مشتری قرار دارد از ترکیب نانو ساختار کربنی استفاده می‌کند تا زمین الکتریکی، تخلیه ایستا و کاهش وزن را فراهم کند. از همان ابتدا اجتناب‌ناپذیر بود که این فناوری در پزشکی استفاده شود. و اکنون ما به این نقطه رسیده‌ایم.


بیشتر بخوانید:

>>جایزه نوبل شیمی امسال برای نانو ماشین هایی که کوچکتر از مولکول اند

>>میکرو ربات‌‌های شناور تحویل دارو به واقعیت نزدیک می‌شوند


منبع: medicalfuturist

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *