فناوری نانو و پزشکی ( قسمت سوم )

چگونه می‌توانیم از این ارتش نانوربات‌ها استفاده کنیم؟
مزیت واقعی داشتن چنین ربات‌هایی در مقیاس نانومتر کار کردن آن‌ها در گروه‌های بزرگ است. یک ربات کوچک نمی‌تواند تفاوت زیادی رقم بزند اما میلیون‌ها ربات باعث تغییر بزرگی می‌گردند.
1) دقیق‌ترین سیستم انتقال دارو:
بزرگ‌ترین توانایی دستگاه‌های نانو، توانایی آن‌ها در رساندن هدفمند دارو به مکان مورد نظر است. درمان بسیاری از بیماری‌ها از جمله سرطان به علت عدم توانایی ماده فعال در شناسایی بافت‌های سالم از بافت‌های آسیب دیده همراه با عوارض جانبی زیادی است. اما فناوری نانو می‌تواند در آینده راه‌حلی موثر برای این موضوع ارائه دهد.
تصور کنید تزریق واکسن از طریق تکه‌های میکرونیدل (microneedle patches) تا چه اندازه از خوردن دارو یا تحمل درد آمپول راحت‌تر می‌باشد. استفاده از میکرونیدل‌ها روشی ساده‌تر، ارزان‌تر و ایمن‌تر در مقایسه با تزریق سنتی می‌باشد و علاوه بر آن به متخصص ماهر نیاز نداشته و خطر احتمال عفونت هم ندارد. میکرونیدل‌ها در مقیاس میکرون با فرمولاسیون خشک واکسن پوشانده می‌شوند و چند دقیقه پس از استفاده از پچ، در پوست حل می‌شوند.
2) فناوری نانو بیشترین شانس را برای درمان موفقیت‌آمیز سرطان به ارمغان می‌آورد:
در حال حاضر موثرترین درمان سرطان انواع مختلف پرتودرمانی و شیمی‌ درمانی بوده که روند بازسازی سلول‌ها را متوقف می‌کند. مشکل این روش‌ها این است که آن‌ها بافت‌های سالم را هم مورد هدف قرار می‌دهند و به همین دلیل دارای عوارض جدی می‌باشند. استفاده از فناوری نانو در درمان سرطان می‌تواند انقلابی در این عرصه باشد.
ثابت شده است استفاده از داروهایی که مستقیما فقط سلول‌های آسیب دیده را مورد هدف قرار می‌دهند، روشی امن در درمان سرطان دهانه رحم می‌باشد. محققان سوئدی تکنیکی را پیدا کرده‌اند که در آن با استفاده از نانوذرات کنترل شده با میدان مغناطیسی، سلول های توموری را مجبور به خودتخریبی می‌کنند.
3) نانوذرات به عنوان مدیران اطلاعات و جراحان:
نانودستگاه‌ها ممکن است به گونه‌ای برنامه ریزی شوند تا اطلاعات مربوط به برخی از قسمت‌های بدن، سطح سموم و سایر مواد موجود در بدن ما را جمع‌آوری کرده و سپس به پزشکان متخصص گزارش دهند. به عنوان مثال در آینده ممکن است نانوربات‌ها با فرستادن هشداری به تلفن هوشمندتان به شما اطلاع دهد که سطح گلوکز خونتان بالا رفته است و نیاز دارید که انسولین مصرف نمایید! نانوذرات ممکن است در بافت خاصی تجمع یابند و سپس با اسکن بدن توسط MRI بیماری‌های موجود را پیدا نمایند.
گروه دیگری از نانودستگاه‌ها ممکن است به گونه‌ای برنامه ریزی شوند تا مواد مشخصی را به سلول‌ها ببرند یا ممکن است به جریان خون تزریق شوند تا سلول‌های آسیب دیده را جستجو و حذف کنند یا سایر اقدامات را انجام دهند. نانواسفنج‌ها که در جریان خون ما جریان داشته می‌توانند سموم را جذب کرده و از بین ببرند.
همچنین محققین دانشگاه جان هاپکینز ربات‌هایی با عرض 1 میلی متر تولید کرده‌ که می‌توانند از درون کلون بیوپسی تهیه نمایند. فقط کافی است تا بیماران کپسول کوچکی را بلعیده و پس از آن نمونه برداری رباتیک انجام می‌شود.

#نانو‌تکنولوژی
✍🏻به قلم: آیدین محمدی زنوز
📚منبع: medicalfuturist 

 

ما را در پیامرسان تلگرام دنبال کنید 

فناوری نانو و پزشکی ( قسمت دوم )

2) میکرو روبات‌ها و شناگرهای نانو گوش ماهی مانند
محققان موسسه ماکس پلانک ربات‌هایی با ابعاد بسیار کوچک ( کوچک‌تر از یک میلی‌متر) را آزمایش کرده‌اند که به معنای واقعی کلمه در مایعات بدن شما شنا می‌کنند و می‌توانند برای ارائه داروها یا سایر کمک‌های پزشکی به صورت کاملا هدفمند استفاده شوند. این میکروبوت‌های گوش ماهی مانند برای شنا در مایعات غیرنیوتنی مانند جریان خون، اطراف سیستم لنفاوی یا از طریق لغزنده‌گو در سطح کره چشم شما طراحی شده‌اند. به عنوان مثال، نانو شناها می‌توانند برای انتقال دارو و کنترل مغناطیسی برای شنا کردن در جریان خون و هدف قرار دادن سلول‌های سرطانی، برنامه ریزی شوند.

3) موتورهای نانو مورچه مانند
محققان دانشگاه کمبریج کوچک‌ترین موتور جهان را ساخته‌اند ، ساخته شده از نانوذرات طلا که با پلیمرهای ژل واکنش پذیر به دما متصل شده و قادر به ایجاد نیرو در واحد وزن تقریبا 100 برابر بیشتر از هر موتور یا عضله است. ربات‌های مورچه مانند به صورت مغناطیسی کنترل می‌شوند، بسیار سریع هستند، می‌توانند مکان یابی کنند و از ابزار استفاده می‌کنند. با حرکت در سطوح حتی انعطاف پذیر، آن‌ها می‌توانند ساختارهای سه بعدی را با سرعت شگفت انگیزی ایجاد کنند. آن‌ها می‌توانند انقلابی در بیوتکنولوژی و تولید الکترونیک ایجاد کنند. محققان این نانو ماشین را ANT نامیدند، زیرا آن‌ها به عنوان مورچه‌های واقعی، نیروهای زیادی برای وزن خود تولید می‌کنند.

4) ریز ربات‌های الهام گرفته از اسپرم
تیمی از محققان دانشگاه توونته(هلند) و دانشگاه آلمان در قاهره میکرو ربات‌هایی با نام MagnetoSperm الهام گرفته از اسپرم را تولید کرده‌اند که می‌تواند توسط میدان‌های مغناطیسی نوسان ضعیف کنترل شود. هنگامی که ربات به طول 322 میکرون تحت یک میدان نوسانی کمتر از پنج میلی‌لیتر قرار گیرد (تقریباً قدرت آهنربا یخچال توریستی شما از منهتن) گشتاور مغناطیسی را روی سر خود تجربه می‌کند، که باعث می‌شود تا تاژک آن نوسانی شود و آن را به جلو سوق دهد. از MagnetoSperm می‌توان برای کنترل و حرکت اشیا در مقیاس نانو با استفاده از یک منبع خارجی میدان مغناطیسی استفاده کرد. در آینده، محققان امیدوارند که اندازه ربات ریز را بیشتر کاهش دهند. این تیم در حال حاضر روی روشی برای تولید نانو الیاف مغناطیسی که می‌تواند به عنوان تاژک استفاده شود، کار می‌کنند.

5) ربات‌های مجهز به باکتری
مهندسان دانشگاه درکسل روشی را برای استفاده از میدان‌های الکتریکی ابداع کرده‌اند که به ربات‌های مجهز به باکتری میکروسکوپی کمک می‌کند تا موانع موجود در محیط خود را شناسایی کرده و در اطراف خود حرکت کنند. این بدان معناست که ربات‌ها با کمک میدان‌های الکتریکی پیمایش می‌کنند و می‌توان آن‌ها را برای رسیدن به یک نقطه خاص یا تغییر مسیر آن یا جلوگیری از عبور از اجسام برنامه ریزی کرد. ربات‌های مجهز به باکتری‌ها ممکن است تغییرات شگفت‌انگیزی در مراقبت‌های بهداشتی ایجاد کنند که شامل تحویل دارو دقیقاً تا جایی که لازم باشد، دستکاری سلول‌های بنیادی برای هدایت رشد آن‌ها یا ایجاد ریزساختار باشد.

6) نانوربات‌های کلوتوسیت (Clottocyte)
درست است که کلمه "کلوتوسیت" عجیب به نظر می‌رسد، این به معنی پلاکت مکانیکی مصنوعی است. این نانو ربات‌ها عملکردی مشابه پلاکت‌هایی دارند که بهم می‌چسبند و تشکیل لخته خون را می‌دهند که خونریزی را متوقف می‌کند. آن‌ها می‌توانند الیاف را تا زمانی که با زخم مواجه نشوند ذخیره کنند و سپس آن‌ها را پراکنده می‌کنند تا در کسری از زمان پلاکت‌ها لخته ایجاد کنند. نانو ربات‌های مرتبط با خون مانند سلول‌های سفید خون عمل می‌کنند و می‌توانند برای تخریب باکتری‌ها یا عوامل مهاجم مشابه سریع‌تر و کارآمدتر طراحی شوند. بنابراین، برخلاف روزهای لازم برای اثربخشی آنتی بیوتیک‌ها، می‌تواند در طی چند دقیقه عفونت‌های باکتریایی یا ویروسی را از فرد برطرف کند. همچنین نانوبات‌ها عوارض جانبی بالقوه خود را ندارند. بنابراین به جای مصرف دارو یا آمپول زدن در هنگام آنفولانزا، فقط به داروخانه می‌روید، یک نانوروبات کلوتوسیت بدون نسخه برای او درخواست می‌کنید و تا زمانی که از در خارج می‌شوید، آنفولانزا از بین می‌رود.

7) نانوربات‌های رسپیروزیت
این موجودات کوچک مانند گلبول‌های قرمز خون عمل می‌کنند، اما توانایی حمل اکسیژن بسیار بیشتری نسبت به گلبول‌های قرمز خون طبیعی برای بیمارانی که از کم خونی رنج می‌برند (هنگامی که بدن به اندازه کافی گلبول قرمز سالم ندارد) دارند. همچنین ممکن است حاوی حسگرهایی برای اندازه گیری غلظت اکسیژن در جریان خون باشند. درنتیجه ممکن است روزی خون به مخزن همزیستی نانوروبات‌ها و سلول‌های انسانی ما تبدیل شود.

#نانوتکنولوژی 

به قلم : آی سا رضوانی 

منبع : MedicalFuturist 

ما را در پیامرسان تلگرام دنبال کنید 

فناوری نانو و پزشکی

فناوری نانو در پزشکی: کوچک‌تر و دقیق‌تر می‌شود

ما در طلوع عصر پزشکی نانو زندگی می‌کنیم. نانوذرات و دستگاه‌های نانو به زودی به عنوان سیستم‌های دقیق ارسال دارو، ابزارهای درمان سرطان یا جراحان کوچک فعالیت خواهند کرد.

▫️ نانوروبات‌ها صبحانه را با گلبول‌های قرمز و سفید خون صرف می‌کنند
هنگامی که من کودک بودم ، یکی از مجموعه‌های تلویزیونی مورد علاقه من یک انیمیشن فرانسوی بود. به نظر من جالب بود که چگونه سازندگان انیمیشن، بدن انسان را به عنوان ساختاری تصور می‌کنند که ماشین‌های کوچک از طریق رگ‌های انسان شناور می‌شوند، جرثقیل‌های چنگالی روی دندان‌ها و باکتری‌ها کار می‌کنند در حالی که هیولاهای کوچک سعی در حمله به سلول‌های فردی بی‌گناه دارند و گلبول‌های سفید خون به عنوان سربازان آموزش دیده از بدن دفاع می‌کنند.
حال، تصور کنید که همه این‌ها ممکن است در زندگی واقعی اتفاق بیافتد... مثل قفسی در مقیاس نانو که انسولین را خارج می‌کند اما مورد حمله سیستم ایمنی قرار نمی‌گیرد یا نانوروباتی که برای درمان پارکینسون، دوپامین را مستقیما به ساقه مغز تحویل می‌دهد یا انجام شیمی درمانی به صورتی که سلول‌های سالم مورد تهاجم قرار نگیرند. آیا می‌توانید تصور کنید که ربات‌های میکروسکوپی در داخل بدن شما هشدارهایی را به تلفن هوشمندتان ارسال کنند که احتمال ایجاد بیماری را به شما هشدار دهند؟

▫️ به نظر می رسد ایده‌ای از یک رمان علمی-تخیلی بیرون آمده است
اگر فکر می کنید نانو ربات‌ها و نانوذرات مهندسی شده تنها بخشی از دنیای خلق شده توسط ژول ورن یا گرگ ایگان است، شاید در مورد برندگان جایزه نوبل شیمی 2016 چیزی نشنیده باشید.
جایزه نوبل به دلیل تولید مولکول‌هایی با حرکات قابل کنترل به دانشمندان Jean-Pierre Sauvage ، Sir J. Fraser Stoddart و Bernard L. Feringa اعطا شد.
گرچه فناوری نانو مولکولی هنوز در مراحل ابتدایی است، اما با اعطای جایزه نوبل به این سه دانشمند، آکادمی سلطنتی علوم سوئد به توانایی عظیم فناوری نانو اعتراف می‌کند.
بنابراین، فناوری نانو در پزشکی چگونه به وضعیت فعلی خود رسیده و چگونه می‌تواند مفهوم مراقبت‌های بهداشتی را در آینده تغییر دهد؟
فناوری نانو «بیولوژیکی» که اساساً از DNA و ماشین آلات زندگی برای ایجاد ساختارهای منحصر به فرد ساخته شده از پروتئین یا DNA (به عنوان یک ماده ساختمانی) استفاده می‌کند.
ربات‌های اریگامی مبتنی بر DNA
یکی از آزمایشات آینده نگرانه ثابت کرد که نانوربات‌های مبتنی بر DNA می‌توانند در سوسک زنده وارد شوند و بعداً عملیات منطقی را بر اساس دستور از جمله آزاد سازی یک مولکول ذخیره شده در آن انجام دهند. به چنین نانوربات‌هایی، ربات‌های اریگامی نیز گفته می‌شود، زیرا می‌توانند داروها را درون بدن حمل کرده و تحویل دهند، در نهایت می‌توانند برنامه‌های پیچیده‌ای از جمله تشخیص یا درمان را انجام دهند.
یکی از حیرت انگیزترین شاهکارها دقت تحویل و کنترل این نانوربات‌ها است که معادل یک سیستم رایانه‌ای است. مورد دیگر این است که همان اصول اولیه طراحی که برای قطعات معمولی ربات اعمال می‌شود، می‌تواند بر روی DNA نیز اعمال شود.

ادامه دارد...

#نانو‌تکنولوژی
✍🏻به قلم:امیرمحمدنوریان
📚منبع: MedicalFuturist

ما را در پیامرسان تلگرام دنبال کنید