نانو در پزشکی قسمت سوم

اشاره

نانو در پزشکی قسمت سوم: فن آوری نانو به شکلی گسترده در بخش های مختلف پزشکی، شامل تصویربرداری، دارورسانی هدف دار، سیستم های ژن درمانی و درون کاشت های مصنوعی مورد تحقیق قرار گرفته است و پیشرفت های بزرگی نیز در این زمینه حاصل شده است. با این حال هنوز راه درازی تا کاربردی شدن این بخش و استفاده گسترده از آنها در زمینه پزشکی باقی مانده ً است. مشکلات نسبتا بزرگی نیز در سر راه این فن آوری قرن بیست و یکم وجود دارد که محققان باید بر آنها فائق شوند، از جمله مشکلات مربوط به ایمنی نانوذرات مورد استفاده در این علم. در دو شماره قبلی، نگاهی هرچند اجمالی به کاربردهای فن آوری نانو در زمینه های مختلف پزشکی داشتیم، در این شماره، ادامه بحث را پی می گیریم.

رسپیروسیت ها

رسپیروسیت ها گلبول های قرمز مصنوعی هستند که نسبت به گلبول های قرمز طبیعی بدن کارآیی بالاتری دارند. این گلبول ها توانایی حمل اکسیژن بسیار بالاتری نسبت به انواع طبیعی خود دارند و می توانند تا ۲۳۶ برابر بیشتر از گلبول های قرمز اکسیژن حمل کنند. رسپیروسیت ها دارای حسگرهایی در سطح خود هستند که می توانند تغییرات در محیط را شناسایی کرده و به کمک یک نانوکامپیوتر ورود و خروج ملکول های اکسیژن و دی اکسید کربن را تنظیم کنند. از لحاظ نظری، یک لیتر سوسپانسیون حاوی ۵۰ درصد رسپیروسیت به انسان می تواند بیمار را به مدت بیش از ۴۸ ساعت، بعد از ایست کامل قلبی، اکسیژنه نگه دارد.

میکروبیورها

میکروبیورها، مانند گلبول های سفید خون عمل کرده و می توانند میکروب های موجود در گردش خون بیماران را به دام اندازند. انتظار می رود این گلبول های مصنوعی کارآیی بسیار بیشتری نسبت به گلبول های سفید طبیعی خون داشته باشند و بهتر از آنها عمل فاگوستیوز (بیگانه خواری) را انجام دهند. محصول خروجی این گلبول ها شامل آمینواسیدها، اسیدهای چرب، نوکلئوتیدها و قندها خواهد بود. کاربرد میکروبیورها در جریان خون انسان می تواند از لحاظ نظری بسیار بهتر از گلبول های سفیدخون و آنتی بیوتیک ها، جریان خون بیمار مبتلا به سپتی سمی (عفونت شدید خونی) را پاکسازی کند. یون نقره اثرات ضد باکتری یون های نقره به خوبی شناخته شده است. هرچند مکانیسم این اثر فقط تا حدودی شناخته شده است. مکانیسم اثر ضدباکتری یون نقره، بدین صورت توضیح داده می شود که یون نقره به طور قوی با گروه های تیول موجود در آنزیم های حیاتی برهم کنش کرده و موجب غیرفعال شدن آنها می شود. شواهد تجربی پیشنهاد می کند که DNA توانایی همانندسازی خود را در صفور یون نقره به سرعت از دست می دهد. مطالعات دیگر نشان داده اند که یون نقره می تواند موجب تغییرات ساختمانی در غشاء باکتری ها شود. اما فن آوری نانو، به جای استفاده از یون های نقره از نانو ذرات نقره استفاده می کند. این ذرات خواص متفاوت با یون نقره و حالت معلول نقره دارند. خاصیت کاتالیتیک این نانوذرات به شدت افزایش پیدا کرده و خواص آنتی باکتریال آنها نیز بیشتر شده است. امروزه از این نانوذرات به صورت های مختلف، به عنوان مواد آنتی باکتریال استفاده می شود.

تشحیص زود هنگام آلزایمر با فناوری نانو

  مغز یکی از پیچیده ترین سیستم ها در پزشکی است. فن آوری نانو کمک بسیار زیادی به افزایش درک دانشمندان از عملکرد مغز کرده است علاوه بر این، در تشخیص و درمان بهتر بیماری های تخریب کننده سیستم اعصاب مثل بیماری آلزایمر موفق عمل کرده است. آلزایمر بیماری پیش رونده ای است ، بنابراین تشخیص زودهنگام بیماری می تواند کمک بسیاری به متوقف کردن یا حداقل کند کردن روند بیماری کند. در سال ۲۰۰۵ ،دو روش مبتنی بر فن آوری نانو، به نام های ارزیابی بارکد زیستی (BCA (و فن آوری LSPR برای تشخیص زودهنگام بیماری آلزایمر معرفی شدند.

نانو در پزشکی قسمت سوم تصویر دوم

نانو دیسک ها

 یک سری از بیماری ها با یک دسته پروتئین به نام «پروتئین های وابسته به پروتئین G «مرتبط هستند. محققان داروسازی موفق شده اند نانودیسک هایی بر پایه چربی (لیپید) را طراحی کنند و این پروتئین های وابسته به پروئین G را در آنها سوسپانسیون کنند. هنگامی که این پروتئین ها به هر طریقی فعال شوند، مواد شیمیایی محصول خود را در این دیسک ها رها می کنند. بنابراین محققان می توانند به تحقیق در مورد پروئین های غشایی و کارکردهای آنها بپردازند.

ایمنی نانو ذرات

اطلاعات کمی در مورد اثرات سم شناسی و بیولوژیک نانوذرات وجود دارد. این اطلاعات کم موجب بروز نگرانی هایی در مورد ایمنی این ذرات شده است. نانوذرات به دلیل سایز کوچک خود، می توانند مکانیسم های دفاعی بدن را مسدود کرده و ذراتی با سایز بزرگتر تشکیل دهند. ذرات نانو در مقایسه با ذرات بزرگتر نسبت سطح به جرم بسیار بزرگتری دارند که ممکن است ذرات را قادر به نفوذ به درون سلول های بدن و تشکیل ساختارهایی متفاوت و در مقیاس بزرگتر از آنها نماید. تماس با نانوذرات به احتمال زیاد از طریق استنشاق انجام می شود، اما ممکن است از طریق پوست یا گوارش نیز صورت گیرد. در موش ها نشان داده شده است که نانوتیوب های کربن می توانند موجب بروز بیماری های مختلف ریوی، مثل نکروز ریه، گرانولومای اپی تلوئیدی، التهاب درون شبکه ای وشوند. سمیت ایجاد شده به وسیله نانوتیوب کربن از سمیت ناشی از کربن سیاهو کوارتز بیشتر است. نانوذرات همچنین می توانند از طریق مسیر آکسون بویایی یا از طریق گزارش سیستمیک وارد سیستم عصبی مرکزی گردند. نشان داده شده است فولرنC60 می تواند به وسیله وارد شدن از طریق پیاز بویایی موجب بروز استرس اکسیداتیو شود. گروهی دیگر از دانشمندان نشان دادند که نانوتیوپ ها در محیط in vitro توانایی القاء انعقاد پلاکت ها را دارند ، بنابراین می تواند ترومبوز عروقی در موش ها را تسهیل نمایند. همچنین مشاهده شده است که فولرن ها خاصیت القاء انعقاد پلاکتی را ندارند. بنابراین در طراحی نانوذرات، فولرن ها می توانند ابزار ایمن تری در مقایسه با نانوتیوب های رایج باشند. نانو ذرات همچنین ممکن است موجب آزادسازی میانجی های پیش التهابی و در نتیجه بروز پاسخ های التهابی و یا تخریب اندام ها گردند. برای مثال در سیستم معدی روده ای، بیماری های مهمی مثل بیماری روده التهابی، نسبت به این اثر نانوذرات ممکن است بسیار حساس باشند. نانوتکنولوژی با سرعتی بسیار بالا در حال پیشرفت در زمینه های مختلف علوم است. در پزشکی توقعات بسیار زیادی در رابطه با این فن آوری وجود دارد و محققان مزایای بالقوه ای را برای آن متصور هستند. اما باید توجه داشت که ایمنی این فن آوری به طور کامل اثبات نشده است. بنابراین استفاده گسترده از فن آوری نانو در حیطه پزشکی نیازمند ارزیابی خطرات و ایمنی آن است. هرچند ممکن است نانوپزشکی در آینده نقش مهمی در درمان بیماری های انسان ایفا کند و همچنین اطلاعات زیادی را در شناخت ما از فیزیولوژی انسان در اختیار قرار دهد. بنابراین مطالعات کاملتری ضروری است تا جایگاه واقعی فن آوری نانو در علوم مختلف و از جمله در پزشکی مشخص گردد

نانو در پزشکی: قسمت یکم ، قسمت دوم

تالیف: دکتر مرتضی شفقی خالکی

حجم فایل: ۱۸۸KB

به اشتراک گذاری

Leave a Comment

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.