پیش از انتشار - نشریه پویا

درمان بیماریها و زخمهای پوستی

اخیرا یک بانداژ شفاف توسط موسسه بیوتکنولوژی اسپور ساخته شده  است که در عین مراقبت از زخم امکان تبادل هوا و رطوبت را برای زخم فراهم نموده، بهبود را تسریع میکند. این بانداژ که از یک پلیمر ویژه ساخته شده از طرفی به پزشکان امکان دیدن زخم و بررسی بهبود آن را می دهد.و و از طرفی امکان استفاده از آنتی بیوتیکها به این غشاء وجود دارد.

شکل 5- جدید حاصل نانوتکنولوژی

درمان بیماری ایدز:

یکی از پروژه های در دست اقدام کنترل ویروسHIV هنگام ورود به بدن است. چنانچه می دانید HIV از طریق پروتئین gp120 که بر روی سطح آن است به پروتئین CD₄ که بر روی گلبولهای سفید قرار داردمتصل می شود. Gp120 همچنین می تواند به پروتئین دیگری به نام Glaser  نیز متصل شود، این پروتئین برروی سطح بسیاری از سلولهای دیگر نیز دیده می شود. به عقیده دانشمندان اتصال gp120به Glaser موجب انتقال جنسی ویروس ایدز می شود.

گروهی از دانشمندان نانوذرات روکش شده با یک غشاء بدون الگو ساختند که قابلیت اتصال به gp120 رادارند  در نتیجه از اتصال آنها به گلبولهای سفید جلوگیری می کنند و موجب پیشگیری از ابتلا به ایدز می شوند.

تشخیص سرطان:

تشخیص سرطان در مراحل اولیه نقش بسیار مهمی در درمان آن دارد. آزمایشات بالینی و روش عکسبرداری نیز در این مورد به طور صد در صد پاسخگو نیست.  اما نانوتکنولوژی در این مورد قادر است حتی مولکولهای غیر طبیعی را نیز کشف کند.ومهم آن است که این کار بدون تغییر بافت وسلول مورد آزمایش انجام میشود.(این مسئله مهمی است زیرا نمونه های موجود نباید از بین بروند تا بنوان تغییرات را در آنها مشاهده کرد.)

یکی از این ابزارها کانتیلورها(contilver) می باشند  که در واقع میله های کوچکی هستند که انتهای آنها به گونه ای ساخته شده که قادر است به مولکولهای مرتبط با سرطان متصل شود. با اتصال این مولکولها به کانتیلورها تغییر کشش سطحی موجب خم شدن انها می گردد. باکنترل لیزیک اینکه کانتیلورها خم شده اند یا نه،امکان بروز سرطان بررسی می شود.

تصویر شماتیک از کانتیلور و چگونگی تشخیص آن با پرتوهای لیزر

درمان سرطان:

محققین در حال بررسی نانوذرات به منظورتسهیل  دارو رسانی می باشند. یکی از این مولکولها که قابلیت بالایی در تشخیص، شناسایی و درمان به طور همزمان دارد، درختسان ها می باشند. یکی از ویژگیهای این مولکولهای شاخه شاخه سطح وسیعی است که بوسیله آنها ایجاد می شود، وامکان اتصال عوامل درمانی و سایر مولکولهای فعال زیستی را ایجاد می کند. به این ترتیب مولکول درختسان قادر به حمل مولکولی برای تشخیص سلول سرطانی،مولکولی برای کشتن سلول سرطانی ویک مولکول که پیام مرگ سلولی را تشخیص می دهد خواهد بود.

ساختار مولکول درختسان وکاربرد آن در پزشکی

درمان کلسترول بالای خون:

به لطف نانوتکنولوژی دوستداران خامه و کره به زودی میتوانند با خیال راحت این محصولات را مصرف کنند.

 دانشمندان نانوحاملهایی را طراحی کرده اند که می توانند در قالب مواد مغذی وارد خون شوند و مولکولهای کلسترول را از خون دور کرده به جای آن چربی گیاهی (فیتوسترول) را جایگزین آن نمایند.

3-درمان بیماریها و زخمهای پوستی

اخیرا یک بانداژ شفاف توسط موسسه بیوتکنولوژی اسپور ساخته شده  است که در عین مراقبت از زخم امکان تبادل هوا و رطوبت را برای زخم فراهم نموده، بهبود را تسریع میکند. این بانداژ که از یک پلیمر ویژه ساخته شده از طرفی به پزشکان امکان دیدن زخم و بررسی بهبود آن را می دهد.و و از طرفی امکان استفاده از آنتی بیوتیکها به این غشاء وجود دارد.

بانداژ جدید حاصل نانوتکنولوژی

نانومواد و افزایش عمر:

محققین دانشگاه فلوریدا دریافتند که نانومواد بدست آمده جهت مصارف صنعتی تاثیر غیر قابل انتظاری در بهبود عمر سلولهای مغزی  به میزان سه تا چهار برابردارند. در نتیجه انسانها می توانند عمری طولانی تر و فارغ از مشکلات ناشی از کهولت داشه باشند.

طی آزمایشاتی که برروی موشهای صحرایی انجام شد، نانوذرات به مغز موش صحرایی تزریق شد. نتیجه آن بود که سلولهای مغزی موش صحرایی که در حالت عادی سه هفته عمر می کنند در صورتی که در معرض غلظت خاصی از نانومواد مهندسی شده قرار بگیرند طول عمری معادل سه  تا چهار برابر پیدا می کنند .که طولانی ترین آن معادل 123 روز بوده است.این آزمایشات همچنین نشان داده که نانوذرات آنتی اکسیدان به محض ورود به داخل سلول آن را احیا می نماید به عبارت بهتر یک دوز از این مواد می تواند به گونه ای باور نکردنی تاثیر شفابخش خود را اعمال کند.

تحقیقات پزشکی، عامل اصلی پیری را صدمات رادیکالهای آزاد به سلولها می داند. براساس این پژوهشها پاک کننده های رادیکالهای آزاد که عمدتا ویتامینها هستند تاحد بسیار محدودی می توانند با این آسیبها مقابله کنند.

 اما نانوذرات احیا کننده می توانند خنثی سازی آسیبها را عهده دار شوند. ودر خنثی سازی آسیبهای ناشی از رادیکالهای آزاد و مداوای نارساییهای خاص از قبیل آلزایمر، آرتروز و غیره موثر باشند.

- نانوحسگرهای کنترل کننده فعالیت نرمال بدن:

 حسگرها در اندازه های میکرو و نانو امکان ساخت فناوریهایی را بوجود آورده اند که به طور موثری قادر به شناسایی خواص فیزیکی یا شیمیایی در یک جای بدن شخص می باشند.

 از جمله این وسایل می توان به وسایل اندازه گیری و در مانی مانند وسیله تست قند خون وحسگر کنترل کننده کار قلب اشاره کرد. این حسگر ها ممکن است شامل دندریمرهای حاوی ماده فلورسانس یا کره هایی از جنس پلی اتیلن باشد که با مواد فلورسنت روکش شده است و در برابر هرگونه انحراف از حالت نرمال حساس است.

اگر این حسگرها همراه وسایل دیگر پزشکی مانند وسیله تجویز اتوماتیک دارو  به کار برده شوند قادر خواهند بود در موارد ضروری و حتی موقعی که مریض در خواب است نیز بدن را در حالت نرمال نگه داشته از خطر دور کنند..

وسیله تجویز دارو نیز از یک مخزن نگهداری دارو ، یک مخزن و یک میکرو پمپ تشکیل شده است .

- نانوحسگرها  وکاربرد آنها در برگرداندن بینایی و شنوایی:

فناوری نانو ومیکرو جهت ساخت نسل جدیدی از وسایل کوچکتر و قویتر  برای برگرداندن بینایی و شنوایی به کار گرفته شده اند این وسایل اطلاعات را جمع آوری و به پیامهای الکتریکی که به سیستم عصبی انسان منتقل می شوند تبدیل میکنند. 

بیماریهای شبکیه  که موجب کوری می شوند که علت آن ازبین رفتن گیرنده های نوری و سلولهای حساس به نور چشم می باشد . در مواردی که عصب دهی به چشم به مغز سالم است،می توان با دور زدن سلولهای معیوب و  ارسال پیامهای عصبی مصنوعی به مغز،فقدان گیرنده ها را جبران کرد و مقداری از دید ابتدایی شخص را برگشت داد.

در مورد کاهش حس شنوایی نیز روال کار کم وبیش یکی است. و اغلب سلولهای حسی موجود در حلزون گوش دارای فعالیت معیوب اند ویا اصلا فعالیت نمی کنند. وسایلی که به منظور بهبود شنوایی در این مورد طراحی شده،فعالیت مکانیکی حلزون ونیز فعالیت گیرنده های حسی را تقلید می کند وبا تبدیل انرژی صوتی به الکتریکی،در عصب شنوایی پیام عصبی ایجاد می کند.

این وسایل دارای یک مدار الکتریکی در پشت لاله گوش می باشند. این مدار به یکسری سیمهای بسیار ریز که به حلزون گوش وارد می شوند متصل می شود. در انتهای سیمها معمولا 4-28 الکتود وجود دارد که هرکدام در صورت تحریک درک متفاوتی از دیگری ایجاد میکند. قسمت دیگر این وسیله در بیرون قرار دارد و شامل یک میکروفون، یک پردازشگر صوتی و کابلهای متصل کننده می باشد.

ساخت نانو استخوانها:

نانوفناوری یکسری فضاهای جدید با سطح زیاد و با قابلیت سازگاری زیستی فراهم کرده که برای ترمیم استخوانها و پر کردن خفرات استخوانی به کار می رود..

نانوسرامیکها با استحکام بالا مانند هیدروکسی آپاتیت و  فسفات کلسیم آپاتیت از جمله مواد حاصل از این فناوری است.

ماده اصلی این ساختار کلسیم فسفریله است که اندازه ذرات آن تا 30 نانومتر کاهش یافته است. در این اندازه مشخصات کلسیم فسفریله تغییر می کند، و به صورت یک خمیر قابل جریان وشکل پذیر در می آید این نانو ذرات این قابلیت را دارند که به هم متصل شده، بافت سختی جهت جایگزینی به جای استخوان تشکیل دهند. در مقادیر زیاد کلسیم فسفریله از هم نمی پاشد، در حالی که اندازه نانو این ذرات از هم می پاشند. این مواد نانوذره ای بعد از حدود شش ماه از هم می پاشند وجای آنها بوسیله استخوان طبیعی پر می شود. بنا براین نسبت به مواد فلزی و سرامیکی که در حال حاضر استفاده می شوند و در بدن می مانند واحتمال شکستن، عفونت ودرد دارند بهتر است .

2- ساختن بافتهای جدید:

 در روشهای مرسوم مهندسی بافت تا کنون پوست و غضروف تولید شده اما دانشمندان موفق به ساخت سیستم عروقی مناسب برای آن نشده اند وهمین امر مانع بزرگی برای ساخت اعضای بزرگ مانند کبد وکلیه است.

اما امروزه یک طراحی کامپیوتری از شبکه های شریانی و وریدی انجام شده  که با استفاده از آن، و به کمک نانوتکنولوژی شبکه هایی بر روی یک صفحه 15 سانتی متری  ویفر سیلیکونی کنده کاری شد ، که از آن به عنوان قالبی برا شکل دهی یک پلیمر قابل هضم زیستی استفاده شد. سپس دو عدد از این شبکه ها با استفاده از دوغشاءدارای میکرو حفرات کاملا محکم به هم متصل شدند. در مرحله بعد به درون یک طرف این شبکه سلولهای آندوتلیوم و به سمت دیگر سلولهای کبد یا کلیه تزریق شد . از این نانولوله ها جهت ایجاد یک شبکه از عروق زنده قابل تجزیه استفاده می شود.

3-ساخت مفاصل مصنوعی:

محققین در یافته اند که سلولهای استخوانی (اوستئوبلاستها) به تیتانیوم روکش شده با نانولوله ها بهتر از تیتانیوم معمولی متصل می شوند زیرا جنس این نانولوله ها از اسید های نوکلئیک است که برای بدن شناخته شده هند اما تیتانیوم در ابعاد میکرونی دارای خواصی است که موجب شناسایی آن به عنوان یک عضو خارجی شده و منجر به سست شدن و دردناک شدن آن می شود.