مقالة علمية ل رئيس قسم الكيمياء الحياتية الأستاذ الدكتور ناصر عبد الحسن ناصر بعنوان دور تقنية النانو في تعزيز تطبيقات الكيمياء الحياتية الطبية في التشخيص والعلاج الموجّه شهدت الكيمياء الحياتية الطبية تطورًا ملحوظًا مع التقدم في التقنيات الحديثة، ومن أبرز هذه التقنيات تقنية النانو (Nanotechnology) التي أحدثت نقلة نوعية في مجالي التشخيص والعلاج. إذ أتاح دمج تقنية النانو مع الكيمياء الحياتية الطبية إمكانية دراسة التفاعلات الجزيئية بدقة عالية، وتحسين حساسية التحاليل الحيوية، وتطوير أنظمة علاجية موجهة تعتمد على فهم عميق للآليات البيوكيميائية للأمراض. مفهوم تقنية النانو وعلاقتها بالكيمياء الحياتية الطبية تعنى تقنية النانو بدراسة وتصميم المواد التي يتراوح حجمها بين 1–100 نانومتر، وهي أحجام مقاربة للجزيئات الحيوية مثل البروتينات والأحماض النووية. هذا التقارب الحجمي يسمح بتفاعل مباشر وفعّال بين المواد النانوية والمكونات الخلوية، مما يجعلها أدوات مثالية في تطبيقات الكيمياء الحياتية الطبية، سواء في التحليل التشخيصي أو في التداخل العلاجي. دور تقنية النانو في التشخيص الطبي 1. تعزيز حساسية التحاليل الكيميائية الحياتية تُستخدم الجسيمات النانوية مثل جسيمات الذهب والنقاط الكمومية لزيادة حساسية الكشف عن الواسمات الحيوية المرتبطة بالأمراض المزمنة والسرطانية، حتى عند تراكيز منخفضة جدًا. 2. تطوير أنظمة التشخيص الجزيئي المبكر أسهمت المواد النانوية في تطوير تقنيات تشخيصية متقدمة تعتمد على: • الكشف عن البروتينات غير الطبيعية • تحليل الحمض النووي والحمض النووي الريبي • التمييز بين الخلايا السليمة والمريضة مما يعزز فرص التشخيص المبكر والدقيق. 3. الدمج مع تقنيات المايكروفلوديك أدى دمج النانو مع تقنيات Microfluidics إلى تطوير أنظمة "مختبر على رقاقة" (Lab-on-a-Chip)، التي تتيح إجراء تحاليل كيميائية حياتية معقدة باستخدام عينات صغيرة وبوقت قصير. دور تقنية النانو في العلاج الموجّه 1. أنظمة التوصيل الدوائي النانوية تُستخدم الجسيمات النانوية كنواقل ذكية للأدوية، حيث: • تحمي الدواء من التحلل • تحسن امتصاصه الحيوي • توجهه بدقة إلى الخلايا المستهدفة مما يقلل الجرعة المطلوبة ويحد من الآثار الجانبية. 2. الاستهداف الجزيئي للخلايا المريضة يمكن تعديل سطح المواد النانوية بجزيئات حيوية مثل الأجسام المضادة أو الببتيدات، لتتعرف على مستقبلات محددة على الخلايا السرطانية، مما يحقق علاجًا موجهًا عالي الكفاءة. 3. التكامل مع الكيمياء الحياتية الطبية يعتمد تصميم الأنظمة النانوية العلاجية على فهم المسارات الأيضية والإشارات الخلوية، وهو ما يجعل الكيمياء الحياتية الطبية عنصرًا أساسيًا في نجاح هذه التطبيقات. التطبيقات الحديثة تُستخدم تقنية النانو حاليًا في: • علاج الأورام السرطانية • توصيل أدوية الأمراض العصبية • تحسين فعالية العلاج المناعي • تطوير لقاحات نانوية وقد أثبتت الدراسات الحديثة فعاليتها عند دمجها مع التحاليل الكيميائية الحياتية المتقدمة. التحديات والآفاق المستقبلية رغم الفوائد الكبيرة، تواجه تقنية النانو تحديات تتعلق بـ: • السلامة الحيوية والسمّية • الاستجابة المناعية للجسيمات النانوية • صعوبة التصنيع على نطاق واسع ومع ذلك، فإن التطور المستمر في علوم المواد والكيمياء الحياتية الطبية يبشر بتوسّع كبير في استخدام تقنية النانو في الطب المستقبلي. تمثل تقنية النانو أداة ثورية في تعزيز تطبيقات الكيمياء الحياتية الطبية، سواء في التشخيص الدقيق أو في تطوير أنظمة علاجية موجهة. ويُتوقع أن يسهم التكامل بين النانو والكيمياء الحياتية الطبية في إحداث تحول جذري في الرعاية الصحية، من خلال علاجات أكثر دقة وأمانًا وفعالية. جامعة المستقبل الأولى على الجامعات العراقية الأهلية