سفر شگفت انگیز: نانوموتور درون سلول‌ زنده انسان!

دانشمندان موفق شدند برای نخستین بار یک موتور بسیار کوچک را درون سلول زنده انسانی قرار داده و آن را به طور مغناطیسی هدایت کنند. این گامی بزرگ برای هدایت هوشمند داروها است.

دانشمندان موفق شدند برای نخستین بار یک موتور بسیار کوچک را درون سلول زنده انسانی قرار داده و آن را به طور مغناطیسی هدایت کنند. این پیشرفت نشان دهنده گام دیگری به سوی ماشین مولکولی است که می تواند به آزاد سازی داروها در یک موقعیت خاص درون بدن منجر شود. محققان به این راهبرد علاقمند بودند چرا که می توانند فواید دارو را با کمترین میزان عوارض جانبی ارتقا دهند. دانش پژوهان این ذرات فلزی موشک شکل با استفاده از تکانه های اولتراسوند هدایت کردند.

پروفسور تام مالوک دانشمند علوم مواد از دانشگاه دولتی پنسیلوانیا و همکارانش نتایج این تحقیقات را در نشریه Angewandte Chemie International Edition منتشر کرده اند. مالوک گفت: همانطور که این نانوموتورها درون ساختار سلول می گردند و بالا و پایین می روند، سلول زنده واکنش های مکانیکی داخلی از خود نشان می دهد که پیش از این هیچ کس هرگز آنها را مشاهده نکرده بود. این تحقیق نمایش زنده ای است که می توان از آن برای استفاده نانوموتور های مصنوعی در مطالعه زیست شناسی سلول به روش های جدید استفاده کرد. تا کنون نانوموتورها فقط در محیط های آزمایشگاهی مطالعه شده اند نه در سلول های زنده انسانی.

این نانوموتورها با استفاده از توان اولتراسوند بسیار پایین، بر روی این سلول ها تاثیری اندکی دارند. اما وقتی که این توان افزایش یابد نانوموتورها وارد عمل شده و در ساختارهای درون سلولی که کارهای خاصی انجام می دهند می گردند. مالوک می گوید: ممکن است بتوانیم از این نانوموتورها برای درمان سرطان و دیگر بیماری ها با دست ورزی مکانیکی سلولها از داخل، استفاده کنیم. علاوه بر این، این نانوموتورها می توانند جراحی درون سلولی انجام داده و داروها را به شیوه غیرتهاجمی به بافت زنده برسانند. محققان توانسته اند این موتورهای کوچک را با نیروهای مغناطیسی هدایت کنند.

دانشمندان همچنین دریافتند نانوموتورها می توانند به طور خودکار یعنی بطور مستقل از یکدیگر حرکت می کنند توانایی که برای کاربردهای آینده مهم به نظر می رسد. حرکت خودکار می تواند به نانوموتور ها کمک کند به طور گزینشی سلولهایی را که بدخیم را نابود کنند. مالوک بر این عقیده است : اگر می خواهید این موتورها سلوهای سرطانی را از بین ببرند بهتر است حرکت مستقل داشته باشند. نباید انبوهی از این نانوموتورها در یک جهت حرکت کنند.

وی در توصیف استفاده های بالقوه این فناوری نانوموتور گفت: در سال ۱۹۶۶ یک فیلم علمی تخیلی ساخته شد که در آن یک زیردریایی و خدمه آن بسیار کوچک شدند و به جریان خون یک فرد در حال احتضار تزریق شدند تا جان او را نجات دهند. (این فیلم بر اساس داستان مشهور «سفر شگفت‌انگیز» اثر آیزاک آسیموف ساخته شده بود). به گفته وی، یکی از کاربردهای رویایی ما سفر جذاب پزشکی است که در آن نانوموتورها در سراسر بدن حرکت خواهند کرد، با یکدیگر در تماس خواهند بود و انواع کارهای تشخیص و درمان را انجام خواهند داد.این دانش پژوهان بر وجود کاربردهای بسیار زیادی برای ذرات قابل کنترل در این مقیاس بسیار کوچک تاکید دارند.

نانو رباتها

پزشکان و داروسازان همواره به دنبال راه های مناسبی برای شناسایی و درمان بیماری ها بوده اند.یکی از روش های خلاقانه که در چندین قرن پیش به وجود آمد ، عمل جراحی است
این روش توسط دانشمند بزرگ و معروفمان ، ابن سینا به وجود آمد. عمل جراحی علاوه بر مزایای بی نظیر خود مشکلاتی دارد
از جمله این که دوره نقاهت بیمار بعد از عمل طولانی است و همچنین عوارض جانبی نیز دارد و در بعضی از موارد نیز ممکن است بیمار طی عمل جراحی جان خود را از دست بدهد از معایب دیگر آن این است که برای بیماران ضعیف که قوه بدنی ندارند ، غیر ممکن است.این در حالی است که در نانوجراحی این مشکلات از بین می رود
با استفاده از نانوجراحی می توان سخت ترین اعمال جراحی حاضر مانند مغز و غلب را به صورت سرپایی انجام داد.در این جراحی نانوربات ها وارد بدن شده و عضو بیمار را شناسایی و به صورت گروهی آن را درمان می کنند.در این جراحی ، پزشک جراح در نقش ناظر دستورات لازم را به نانوربات ها منتقل می کند و بر کار آن ها نظارت دارد
از دیگر کاربردهای نانوربات ها دارورسانی هدفمند است.در حالت معمولی وقتی بدن بیمار دارو را به وسیله تزریق و یا خوردن دریافت می کند ، دارو وارد رگ های خونی شده و به تمام قسمت های بدن انتقال می یابد.از معایب این نوع دارورسانی به وجود آمدن عوارض جانبی و همچنین حداقل تاثیر گذاری بر قسمت بیمار است
در دارورسانی به وسیله نانوربات ، ربات با استفاده از حسگرهای خود قسمت بیمار را شناسایی می کند و دارو را به آن تزریق می کند.مزیت این نوع دارورسانی این است که دارو فقط به قسمت بیمار بدن می رسد و عوارض جانبی نیز از بین می رود.به این دلیل دیگر درمان بیماری هایی که نیاز به شیمی درمانی دارند ، کاری طاقت فرسا نیست و به راحتی انجام می شود و اثرات مخرب آن نیز از بین می رود.
از دیگر مزیت های این نوع دارورسانی مصرف کمتر دارو و سرعت بالای آن است.زیرا سرعت دارورسانی با سرعت گردش خون که بسیار بالاست برابر می باشد.