نانو در پزشکی قسمت سوم

فناوری نانو در پزشکی (قسمت سوم)

3.9/5 - (11 امتیاز)

اشاره

نانو در پزشکی قسمت سوم: فن آوری نانو به شكلی گسترده در بخش های مختلف پزشكی، شامل تصويربرداری، دارورسانی هدف دار، سيستم های ژن درمانی و درون كاشت هاي مصنوعی مورد تحقيق قرار گرفته است و پيشرفت های بزرگی نيز در اين زمينه حاصل شده است. با اين حال هنوز راه درازی تا كاربردی شدن اين بخش و استفاده گسترده از آنها در زمينه پزشكی باقی مانده ً است. مشكلات نسبتا بزرگی نيز در سر راه اين فن آوری قرن بيست و يكم وجود دارد كه محققان بايد بر آنها فائق شوند، از جمله مشكلات مربوط به ايمنی نانوذرات مورد استفاده در اين علم. در دو شماره قبلی، نگاهی هرچند اجمالی به كاربردهای فن آوری نانو در زمينه های مختلف پزشكی داشتيم، در اين شماره، ادامه بحث را پی می گيريم.

رسپیروسیت ها

رسپيروسيت ها گلبول های قرمز مصنوعی هستند كه نسبت به گلبول های قرمز طبيعی بدن كارآيی بالاتری دارند. اين گلبول ها توانايی حمل اكسيژن بسيار بالاتری نسبت به انواع طبيعی خود دارند و می توانند تا 236 برابر بيشتر از گلبول های قرمز اكسيژن حمل كنند. رسپيروسيت ها دارای حسگرهايی در سطح خود هستند كه می توانند تغييرات در محيط را شناسايی كرده و به كمك يك نانوكامپيوتر ورود و خروج ملكول های اكسيژن و دی اكسيد كربن را تنظيم كنند. از لحاظ نظری، يك ليتر سوسپانسيون حاوی 50 درصد رسپيروسيت به انسان می تواند بيمار را به مدت بيش از 48 ساعت، بعد از ايست كامل قلبی، اكسيژنه نگه دارد.

ميكروبيورها

ميكروبيورها، مانند گلبول های سفيد خون عمل كرده و می توانند ميكروب های موجود در گردش خون بيماران را به دام اندازند. انتظار می رود اين گلبول های مصنوعی كارآيی بسيار بيشتری نسبت به گلبول های سفيد طبيعی خون داشته باشند و بهتر از آنها عمل فاگوستيوز (بيگانه خواری) را انجام دهند. محصول خروجی اين گلبول ها شامل آمينواسيدها، اسيدهای چرب، نوكلئوتيدها و قندها خواهد بود. كاربرد ميكروبيورها در جريان خون انسان مي تواند از لحاظ نظری بسيار بهتر از گلبول های سفيدخون و آنتی بيوتيك ها، جريان خون بيمار مبتلا به سپتی سمی (عفونت شديد خونی) را پاكسازی كند. يون نقره اثرات ضد باكتری يون های نقره به خوبی شناخته شده است. هرچند مكانيسم اين اثر فقط تا حدودی شناخته شده است. مكانيسم اثر ضدباكتری يون نقره، بدين صورت توضيح داده می شود كه يون نقره به طور قوی با گروه های تيول موجود در آنزيم های حياتی برهم كنش كرده و موجب غيرفعال شدن آنها می شود. شواهد تجربی پيشنهاد می كند كه DNA توانايی همانندسازی خود را در صفور يون نقره به سرعت از دست می دهد. مطالعات ديگر نشان داده اند كه يون نقره می تواند موجب تغييرات ساختمانی در غشاء باكتری ها شود. اما فن آوری نانو، به جای استفاده از يون های نقره از نانو ذرات نقره استفاده می كند. اين ذرات خواص متفاوت با يون نقره و حالت معلول نقره دارند. خاصيت كاتاليتيك اين نانوذرات به شدت افزايش پيدا كرده و خواص آنتی باكتريال آنها نيز بيشتر شده است. امروزه از اين نانوذرات به صورت های مختلف، به عنوان مواد آنتی باكتريال استفاده می شود.

تشحیص زود هنگام آلزایمر با فناوری نانو

  مغز يكی از پيچيده ترين سيستم ها در پزشكی است. فن آوری نانو كمك بسيار زيادی به افزايش درك دانشمندان از عملكرد مغز كرده است علاوه بر اين، در تشخيص و درمان بهتر بيماری های تخريب كننده سيستم اعصاب مثل بيماری آلزايمر موفق عمل كرده است. آلزايمر بيماری پيش رونده ای است ، بنابراين تشخيص زودهنگام بيماري مي تواند كمك بسياری به متوقف كردن يا حداقل كند كردن روند بيماری كند. در سال 2005 ،دو روش مبتنی بر فن آوری نانو، به نام های ارزيابی باركد زيستی (BCA (و فن آوری LSPR براي تشخيص زودهنگام بيماری آلزايمر معرفی شدند.

نانو در پزشکی قسمت سوم تصویر دوم

نانو دیسک ها

 يك سری از بيماری ها با يك دسته پروتئين به نام «پروتئين های وابسته به پروتئين G «مرتبط هستند. محققان داروسازی موفق شده اند نانوديسك هايی بر پايه چربي (ليپيد) را طراحی كنند و اين پروتئين های وابسته به پروئين G را در آنها سوسپانسيون كنند. هنگامی كه اين پروتئين ها به هر طريقی فعال شوند، مواد شيميايی محصول خود را در اين ديسك ها رها مي كنند. بنابراين محققان می توانند به تحقيق در مورد پروئين های غشايی و كاركردهای آنها بپردازند.

ایمنی نانو ذرات

اطلاعات كمی در مورد اثرات سم شناسی و بيولوژيك نانوذرات وجود دارد. اين اطلاعات كم موجب بروز نگراني هايی در مورد ايمنی اين ذرات شده است. نانوذرات به دليل سايز كوچك خود، مي توانند مكانيسم های دفاعی بدن را مسدود كرده و ذراتی با سايز بزرگتر تشكيل دهند. ذرات نانو در مقايسه با ذرات بزرگتر نسبت سطح به جرم بسيار بزرگتری دارند كه ممكن است ذرات را قادر به نفوذ به درون سلول های بدن و تشكيل ساختارهايی متفاوت و در مقياس بزرگتر از آنها نمايد. تماس با نانوذرات به احتمال زياد از طريق استنشاق انجام مي شود، اما ممكن است از طريق پوست يا گوارش نيز صورت گيرد. در موش ها نشان داده شده است كه نانوتيوب های كربن می توانند موجب بروز بيماری های مختلف ريوی، مثل نكروز ريه، گرانولوماي اپی تلوئيدی، التهاب درون شبكه ای وشوند. سميت ايجاد شده به وسيله نانوتيوب كربن از سميت ناشی از كربن سياهو كوارتز بيشتر است. نانوذرات همچنين مي توانند از طريق مسير آكسون بويايي يا از طريق گزارش سيستميك وارد سيستم عصبی مركزی گردند. نشان داده شده است فولرنC60 می تواند به وسيله وارد شدن از طريق پياز بويايی موجب بروز استرس اكسيداتيو شود. گروهی ديگر از دانشمندان نشان دادند كه نانوتيوپ ها در محيط in vitro توانايی القاء انعقاد پلاكت ها را دارند ، بنابراين می تواند ترومبوز عروقی در موش ها را تسهيل نمايند. همچنين مشاهده شده است كه فولرن ها خاصيت القاء انعقاد پلاكتی را ندارند. بنابراين در طراحی نانوذرات، فولرن ها می توانند ابزار ايمن تری در مقايسه با نانوتيوب های رايج باشند. نانو ذرات همچنين ممكن است موجب آزادسازی ميانجي های پيش التهابی و در نتيجه بروز پاسخ های التهابی و يا تخريب اندام ها گردند. برای مثال در سيستم معدي روده اي، بيماري هاي مهمي مثل بيماري روده التهابي، نسبت به اين اثر نانوذرات ممكن است بسيار حساس باشند. نانوتكنولوژی با سرعتی بسيار بالا در حال پيشرفت در زمينه های مختلف علوم است. در پزشكی توقعات بسيار زيادی در رابطه با اين فن آوری وجود دارد و محققان مزاياي بالقوه اي را برای آن متصور هستند. اما بايد توجه داشت كه ايمنی اين فن آوری به طور كامل اثبات نشده است. بنابراين استفاده گسترده از فن آوری نانو در حيطه پزشكی نيازمند ارزيابی خطرات و ايمنی آن است. هرچند ممكن است نانوپزشكی در آينده نقش مهمی در درمان بيماری های انسان ايفا كند و همچنين اطلاعات زيادی را در شناخت ما از فيزيولوژی انسان در اختيار قرار دهد. بنابراين مطالعات كاملتری ضروری است تا جايگاه واقعی فن آوری نانو در علوم مختلف و از جمله در پزشكی مشخص گردد

نانو در پزشکی: قسمت یکم ، قسمت دوم

تالیف: دکتر مرتضی شفقی خالکی

حجم فایل: 188KB

به اشتراک گذاری

Leave a Comment