نقش حیاتی فناوری نانو در پزشکی و نجات جان انسان ها

فناوری نانو از پتانسیل بسیار بالایی برای تحول سلامت برخوردار است دارد و ما در دهه‌های گذشته شاهد رشد چشمگیر آن بودیم، اظهار پژوهشگران بر این است که فناوری نانو تحول نوین در انواع تکنیک های جراحی ایجاد کرده است.

فناوری نانو

به علمی که به کنترل ماده در سطح مولکولی می پردازد، فناوری نانو می گویند به همین دلیل در این مطلب مجله علمی نانو قرار است نقش حیاتی فناوری نانو در پزشکی و نجات جان انسان ها را بررسی کنیم:

دکتر جیمی گالاگر درباره ی فناوری نانو:

فناوری نانو از کاربردهای بسیار مهمی برخوردار است اما در حال حاضر اگر یکی از اعضای بدن شما به درستی کار نکند، دارو برای کل بدن تجویز می شود، فناوری نانو به گونه ای است که همان دارو مستقیم به قسمت آسیب دیده بدن می رود، اگر بخواهیم در رابطه با فناوری نانو مثالی بزنیم باید بگوییم مانند پستچی شرکت آمازون است زیرا ما از یک پستچی که برای تحویل بسته ای می آید انتظار درست کردن شام یا تمیز کردن باغچه منزل را نداریم، از فناوری نانو می توان برای اهداف از پیش تعیین شده استفاده کرد و یک حوزه علمی جذابی است که روز به روز با اکتشافات تازه آن در همه جای دنیا روبه رو می شویم و پتانسیل های زیادی دارد، انسان ها می توانند از فناوری نانو در توسعه رایانه‌ هوشمندتر، انرژی های تجدید پذیر به همراه کارایی بهتر، باتری‌ بهتر و انواع درمان‌های هوشمند پزشکی استفاده کنند.

فناوری نانو ساده‌ترین کاری که در حالت ممکن می کند، ماده‌هایی با سایزی بین یک تا ۱۰۰ نانومتر برای اهداف گوناگون درک و کنترل می کند، حتی کار فناوری نانو می تواند به اندازه گرفتن یک ماده و پودر کردن و در نتیجه تغییر نحوه واکنش آن راحت باشد.

موضوع جالب این است که تا قبل از سال ۱۹۷۴ میلادی کلمه فناوری نانو وجود نداشت چون برای دیدن جهان در چنین مقیاس کوچک هیچ میکروسکوپ قدرتمندی تا دهه ۱۹۸۰ میلادی نبود.

در بازار دستگاه‌های پزشکی دستاوردهای جهانی فناوری نانو در سال ۲۰۱۶ میلادی، ۵.۸ میلیارد دلار تخمین زدند و می تواند تا سال ۲۰۲۱ میلادی به مبلغ ۱۰.۴۵ میلیارد دلار وصول کند.

طبق انتظارات ما و پیشبینی رشد بازار دستگاه های پزشکی در آینده و شیوع هر نوع بیماری جدیدی، همچنان فناوری نانو پیشرفت می کند و پایدار است، اعتقاد دانشمندان بر این که هر چه فناوری نانو در حوزه پزشکی رشد کند، در روند پیشگیری، تشخیص و درمان بیماری‌ها هم پیشرفت می کند.

دستگاه‌های پزشکی فناوری نانو، نانو ربات‌ها هستند که برای انجام فرایند درمان در سطح سلولی از آن ها استفاده می کنند و ابعاد بیشتر آن ها به اندازه موی انسان است، بر اساس اعتقاد دانشمندان این نانو ربات‌ها می توانند انقلابی برای روند درمان و تشخیص انواع بیماری‌ها و هر نوع آسیب بدنی ایجاد کنند.

اکثر برنامه‌های کاربردی فناوری نانو در حوزه پزشکی در حال حاضر مراحل مختلف آزمایشی را طی می کنند و با نتیجه دادن این برنامه‌ها فرصت‌های هیجان‌انگیز در آینده پزشکی رخ می دهد.

پتانسیل نجات جان انسان ها

از توانایی فناوری نانو در بخش پزشکی و سلامت برای نجات جان انسان استفاده می کنند، فناوری نانو در دستگاه‌های پزشکی باعث رشد زیاد سرمایه‌ گذاری دولت‌ها جهت بیشتر کردن همکاری بین المللی در تحقیقات و کنترل کردن جمعیت سالمند جهان شده است.

با بیشتر شدن آگاهی میان افراد، هزینه‌های مراقبت‌های بهداشتی و راحتی در دسترسی به پوشش های بیمه و شرایط بازپرداخت هزینه‌های درمانی این بازار جلو می رود.

با این حال، فناوری نانو به کار رفته شده در دستگاه های پزشکی که باعث شده هزینه بالایی داشته باشند و وجود قوانین سختگیرانه که باعث طولانی تر شدن مدت روند تایید محصولات می شوند، موجب وجود مشکل در رشد این بازار شده است.

این فناوری نانو بر پایه نوع محصول شامل بخش‌های مواد قابل کاشت(ایمپلنت)، پارچه‌های پزشکی، تراشه‌های زیستی، پوشش زخم‌ها، کاشت و… در دستگاه‌های پزشکی می شوند.

مواد قابل کاشت شامل مواد بازسازی استخوانی و مواد پرکننده دندان می شوند.

مواد ایمپلنت فعال شامل انواع دستگاه‌های کمک شنوایی، دستگاه‌ مدیریت کردن ریتم قلب و ایمپلنت‌های اجاره‌ای می شوند.

طبقه بندی فناوری نانو در دستگاه‌های پزشکی مبتنی بر بخش‌های تشخیص، درمان و برنامه‌های تحقیقاتی می باشد و بر اساس منطقه جغرافیایی شامل مناطق آمریکای شمالی، اروپا و آسیا و اقیانوسیه، آمریکای جنوبی، آفریقا و خاورمیانه می شود.

استفاده از فناوری نانو برای هوشمند ساختن داروها

دانشمندان در سال های اخیر توانستند روشی تازه برای هوشمند کردن داروها با فناوری نانو نوآوری کنند تا با تاثیر بیشتری به هدف مورد نظر برسند.

ناگفته نماند که دانشمندان دانشگاه لینکلن انگلستان توانستند با ابداع یک روش تازه جهت آرایش نانوذرات طلا با پروتئین، کاری کنند که نانوذرات با دقت بیشتری به درمان یک بیماری مانند تومور سرطانی  در ناحیه مورد هدف بدن بپردازند.

شکل‌های ساخته شده از اتم‌های طلا به قطر چند میلیاردم متر نانوذرات طلا هستند که با یک پروتئین زیستی قابل پوشش هستند و می توانند با حرکت در تمام بدن به ناحیه مورد نظر در بدن وصول کنند.

داروهایی که نمی توانند با روش‌های دیگر، حل شوند یا در جریان خون کمتر می شوند، نانوذرات می توانند آن ها را جذب کنند و چون اندازه کوچکی دارند می توانند بر موانع زیستی مختلف مثل غشاها، پوست و روده کوچک که معمولا مانع رسیدن دارو به نقظه مورد نظر می شوند، مقالبه کنند.

فرایند پوشاندن نانوذرات به معنی ترکیب پروتئین‌های مورد استفاده با ذرات  ناتوان در کنترل نحوه اتصال خود و کاهش دهنده تاثیر دارو بود.

با استفاده از این روش جدید، داروشناسان قادر به قرار دادن پروتئین‌ها با یک لایه، در یک جهت خاص روی نانوذرات طلا هستند و به این صورت است که باعث حفظ یکپارچگی پروتئین و افزایش تاثیر دارو و گسترش نانودارو می‌شود.

پژوهشگران بررسی های لازمه در بخش‌هایی از پروتئین‌های باکتری‌ها و کرم‌های پهن انجام داده اند، این پروتئین ها وقتی ترکیب می شوند تاثیرگذاری زیادی در اتصال به سطح نانوذرات طلا دارند و توانستند موجب شکل گیری اتصالات پایداری با هر پروتئین دیگری بشوند.

این پروتئین در ترکیب با نانوذرات به صورت موقت، قابل وصل شدن به سطح طلا و به پروتئین مورد نظر هستند و قادر به برقراری یک اتصال پایدار با پروتئین هستند.

باور دانشمندان بر این است که این پژوهش می تواند یک روش جهانی برای وصل شدن پروتئین‌ها به نانوذرات ارائه دهند و کاربرد زیادی برای اکثر پروتئین‌ها دارند و فرایند جالبی برای شرکت‌های داروسازی است، این روش احتمالا بتواند برای حسگرهای زیستی و کیت‌های شناختی که از طلا بهره می برند کاربردی داشته باشد.

اولین دلیل مرگ و میر در سطح جهان، بیماری‌های قلبی عروقی(CVDs) است و بر اساس آمار سازمان بهداشت جهانیWHO ۱۷.۹ میلیون انسان در سال ۲۰۱۶ به علت ابتلا به بیماری‌های قلبی عروقی جان خود را از دست داده اند و از تمام مرگ های درجهان حدود ۳۱ درصد را در می گیرند و ۸۵ درصد مرگ و میرها سکته قلبی و سکته مغزی را شامل می شوند.

مرتضی محمودی استادیار بخش برنامه بهداشتی دقیق اخیرا در گفتگو با نانورک در دانشگاه ایالتی میشیگان اظهار کرد که فناوری نانو علاوه بر نقش عظیمی که در بخش‌های مختلف درمانی و پزشکی ترمیمی دارد می تواند بافت های آسیب دیده قلب در چند مدل حیوانات ترمیم کند، ویژگی‌های برتری که نانومواد دارند برای هر نوع کاربرد مهندسی برای ایجاد سازه‌های قلبی عروقی مهندسی شده نقشی بسزا داشته باشند.