انت الان في قسم علوم الفيزياء الطبية

مقالة علمية بعنوان" كيفية استخدام المواد النانوية في مجال الطب " للست (مريم لطيف شندل) تاريخ الخبر: 08/10/2024 | المشاهدات: 1240

مشاركة الخبر :

النانو تكنولوجي أثبتت وجودها كأداة مبتكرة ومتطورة في مجال الطب، حيث تمتلك القدرة على تحسين التشخيص والعلاج بطرق فعّالة ودقيقة. في هذا المقال، سأقدم لكم نبذة عن النانو تكنولوجي في الطب وبعض الأمثلة على تطبيقاتها العلمية:
 
مقدمة:
تتميز النانو تكنولوجي بقدرتها على التحكم في المواد والهياكل على مستوى النانو (أي بالأبعاد النانو مترية)، وهذا ما يفتح أبوابًا واسعة لاستخداماتها في العديد من المجالات بما في ذلك الطب.
 تطبيقات تكنولوجيا النانو في الطب:
تشخيص الأمراض: يمكن استخدام تكنولوجيا النانو في تطوير أجهزة تشخيصية دقيقة للكشف عن الأمراض مثل السرطان والأمراض المعدية. على سبيل المثال، يمكن استخدام جسيمات النانو المغناطيسية المغلفة بمواد مضيئة للكشف عن ورم سرطاني في مراحله المبكرة عبر الصور التي توفرها تقنية الرنين المغناطيسي.
 العلاج الدوائي:  تسمح تكنولوجيا النانو بتحميل الدواء في جسيمات نانوية، مما يزيد من فعالية الدواء ويقلل من الآثار الجانبية. على سبيل المثال، يمكن استخدام جسيمات النانو لنقل العقاقير المضادة للسرطان مباشرة إلى الورم دون التأثير على الأنسجة السليمة المحيطة.
 العلاج بالأشعة النانوية:  يمكن استخدام جسيمات نانوية المتوافقة مع الأشعة لتسليم العلاج إلى الخلايا المريضة بدقة أكبر، مما يزيد من فعالية العلاج ويقلل من الآثار الجانبية على الأنسجة السليمة.
 تطوير المواد الاصطناعية:  يمكن استخدام تكنولوجيا النانو لتطوير مواد اصطناعية مثل الأغشية النانوية المضادة للالتهابات التي يمكن استخدامها في العمليات الجراحية لتقليل خطر العدوى.
في الختام:
تظهر تكنولوجيا النانو وعودًا كبيرة في مجال الطب، حيث يمكنها تحسين التشخيص والعلاج بطرق مبتكرة وفعالة. ومع استمرار الأبحاث والتطوير في هذا المجال، من المتوقع أن تشهد التطبيقات النانوية في الطب تطورات مذهلة في المستقبل القريب
تقنية النانو وتطبيقاتها في المجال الطبي
تعتبر تقنية النانو تقنية حديثة ولها العديد من التطبيقات التى تتضمن تصنيع جزيئات أو جسيمات في مدى مقياس النانو. وعرفت تقنية النانو بأنها مجال متطور ينطوي على تصنيع وتجهيز وتطبيق العديد من التركيبات والأجهزة والأنظمة المتكونة من وحدات متناهية الصغر. لقد انبثقت فكرة تقنية النانو من الكلمة اليونانيةnano وتعني القزم’ كما عرفت الجسيمات النانونية بأنها الجسيمات المنفردة التى لا يزيد أبعادها عن 100 نانومتر. وترجع الخصائص والميزات الفريدة من نوعها للجسيمات النانونية إلى صغر قياسها بالإضافة إلى التركيب الكيميائي والبنية السطحية لها. ولقد أفسحت الخصائص المميزة والتغييرات الفيزيائية للمواد المختلفة فى قياس النانو إلى تطوير خواص المنتجات الصناعية الأمر الذى نتج عنه زيادة حقيقية ومؤثرة فى التطبيقات الصناعية والطبية. لقد بدأت الجسيمات النانونية تجد طريقها إلى البيئة المحيطة بنا نتيجةً للاستخدام اللامحدود لمنتجات تقنية النانو وللمواد النانونية’ ولهذا تم التنويه عن مصادر الجسيمات النانونية وسلوكها وتأثيراتها في البيئة. كما تمت الإشارة إلى التقنيات المختلفة لتقييم انتشار ومصير وسلوك المواد النانونية في البيئات المختلفة بالاضافة إلى المخاطر المحتملة للجسيمات والمواد النانونية.
أشكال المواد النانوية:
تتخذ المواد النانوية أشكالا عدة , لكل منها تركيب وخصائص ومقياس لقطرها وطولها , ولكل منها استخدامات مميزة أيضا , ويمكن تصنيف المواد النانوية حسب الشكل إلى:
1- النقاط الكميه Quantum Dots))
2- الفولورينFullerene) )
3- النانوية الكرات (Nano balls)
4- الجسيمات النانويه (Nano particales)
5- الانابيب النانويه (Nanotubes)
6- الالياف النانويه (Nanofibers)
7- المركبات النانويه (Nano composites)
8- الاسلاك النانويه Nanowires))

تطبيقات النانوتكنولوجي في المجال الطبي:
ساهم تطور تقنية النانو على تغيير القواعد الطبية المتبعة في منع الامراض وتشخيصها وعالجها وأصبحنا نعيش عصر التقنية الطبية النانوية, فمثال تقدم تقنية النانو طرقاً جديدة لحاملات الدواء داخل الجسم(حاملات نانوية ذات أحجام تصل لمقياس النانو) تكون قادرة على استهداف خلايا مختلفة في الجسم.
ويمكن بواسطة هذه التقنية تصوير خاليا الجسم بسهولة كما لو أننا نأخذ لها صورعادية, كذلك يمكن التحكم بتلك الخلايا وتشكيلها بأشكال مختلفة. إضافة إلى استخدام الليبوزوم النانوية المصنعة كأنظمة توصيل للعقارات المضادة للسرطان واللقاحات, كما تستخدم جسيمات الذهب النانوية في أجهزة الاختبار المنزلي للكشف عن الحمل.
الكشف عن الأمراض: إن الأسلاك النانوية تستخدم كمجسات حيويه نانويه وذلك لحساسيتها, حيث يتم طلاء هذه الأسلاك بأجسام مضادة مصنعة بحيث أنها تلتصق فقط بالجسيمات الحيوية DNA أو البروتينات, أو الجسيمات البيولوجية الأخرى في الجسم, ولا تلتصق بغيرها من الجزيئات, وعندما ترتبط هذه البروتينات أو غيرها بالأسلاك النانوية المطلية فسوف تتغير توصيليتها, وبذلك يمكن استخدام هذا المجس الحيوي النانوي في اكتشاف عدد كبير من الأمراض في مراحلها الأولية، وذلك بإدخال أعداد كبيرة من الأسلاك المختلفة النانوية داخل الجسم يتم طلائها بأجسام مضادة مختلفة، تمثل مجسات مختلفة.

في عالج السرطان: تستخدم الأغلفة النانوية المطلية بالذهب لتدمير الخلايا السرطانية, ويبلغ طول هذه الأغلفة النانوية حوالي 120 نانومتر وهي أصغر من حجم خلية السرطان حوالي 170 مرة, وعندما تحقن هذه الأغلفة النانوية داخل الجسم فإنها تلتصق تلقائياً بالخلايا السرطانية, ومن ثم يتم تعريض تلك الخلايا لأشعة ليزر تحت الحمراء فتعمل بدورها على تسخين الذهب ورفع درجة حرارته مما يؤدي إلى احتراق تلك الخلايا وموتها. وتمتاز هذه الطريقة بالدقة والموضوعية نظرا لصغر الأغلفة النانوية بالنسبة للخلايا وتركزها بالخلايا المريضة فقط مما يجعل الخلايا السليمة بعيدة عن الخطر وعن الآثار الجانبية لتلك الطريقة.
في مجال الأدوية والعقاقير: أدخل حاليا مصطلح جديد إلى علم الطب هو النانو بيوتك وهو البديل الجديد للمضادات الحيوية. ففي جامعة(هانج بانج)في سيؤول استطاع الباحثون إدخال نانو الفضة إلى المضادات الحيوية، ومن المعروف أن الفضة قادرة على قتل 650 جرثومة ميكروبية دون أن تؤذى جسم الإنسان, وهذه التقنية سوف تحل الكثير من مشاكل البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية التي أحدثت طفرات تحول تاثير المضاد الحيوي على هذه البكتريا. حيث يقوم النانو بيوتك بثقب الجدار الخلوي البكتيري او الخلايا المصابة بالفايروس مما يسمح للماء بالدخول الى داخل الخلية فتقتل.
تقنية النانو وتطبيقاتها في المجال الطبي
تعتبر تقنية النانو تقنية حديثة ولها العديد من التطبيقات التى تتضمن تصنيع جزيئات أو جسيمات في مدى مقياس النانو. وعرفت تقنية النانو بأنها مجال متطور ينطوي على تصنيع وتجهيز وتطبيق العديد من التركيبات والأجهزة والأنظمة المتكونة من وحدات متناهية الصغر. لقد انبثقت فكرة تقنية النانو من الكلمة اليونانيةnano وتعني القزم’ كما عرفت الجسيمات النانونية بأنها الجسيمات المنفردة التى لا يزيد أبعادها عن 100 نانومتر. وترجع الخصائص والميزات الفريدة من نوعها للجسيمات النانونية إلى صغر قياسها بالإضافة إلى التركيب الكيميائي والبنية السطحية لها. ولقد أفسحت الخصائص المميزة والتغييرات الفيزيائية للمواد المختلفة فى قياس النانو إلى تطوير خواص المنتجات الصناعية الأمر الذى نتج عنه زيادة حقيقية ومؤثرة فى التطبيقات الصناعية والطبية. لقد بدأت الجسيمات النانونية تجد طريقها إلى البيئة المحيطة بنا نتيجةً للاستخدام اللامحدود لمنتجات تقنية النانو وللمواد النانونية’ ولهذا تم التنويه عن مصادر الجسيمات النانونية وسلوكها وتأثيراتها في البيئة. كما تمت الإشارة إلى التقنيات المختلفة لتقييم انتشار ومصير وسلوك المواد النانونية في البيئات المختلفة بالاضافة إلى المخاطر المحتملة للجسيمات والمواد النانونية.
أشكال المواد النانوية:
تتخذ المواد النانوية أشكالا عدة , لكل منها تركيب وخصائص ومقياس لقطرها وطولها , ولكل منها استخدامات مميزة أيضا , ويمكن تصنيف المواد النانوية حسب الشكل إلى:
1- النقاط الكميه Quantum Dots))
2- الفولورينFullerene) )
3- النانوية الكرات (Nano balls)
4- الجسيمات النانويه (Nano particales)
5- الانابيب النانويه (Nanotubes)
6- الالياف النانويه (Nanofibers)
7- المركبات النانويه (Nano composites)
8- الاسلاك النانويه Nanowires))

تطبيقات النانوتكنولوجي في المجال الطبي:
ساهم تطور تقنية النانو على تغيير القواعد الطبية المتبعة في منع الامراض وتشخيصها وعالجها وأصبحنا نعيش عصر التقنية الطبية النانوية, فمثال تقدم تقنية النانو طرقاً جديدة لحاملات الدواء داخل الجسم(حاملات نانوية ذات أحجام تصل لمقياس النانو) تكون قادرة على استهداف خلايا مختلفة في الجسم.
ويمكن بواسطة هذه التقنية تصوير خاليا الجسم بسهولة كما لو أننا نأخذ لها صورعادية, كذلك يمكن التحكم بتلك الخلايا وتشكيلها بأشكال مختلفة. إضافة إلى استخدام الليبوزوم النانوية المصنعة كأنظمة توصيل للعقارات المضادة للسرطان واللقاحات, كما تستخدم جسيمات الذهب النانوية في أجهزة الاختبار المنزلي للكشف عن الحمل.
الكشف عن الأمراض: إن الأسلاك النانوية تستخدم كمجسات حيويه نانويه وذلك لحساسيتها, حيث يتم طلاء هذه الأسلاك بأجسام مضادة مصنعة بحيث أنها تلتصق فقط بالجسيمات الحيوية DNA أو البروتينات, أو الجسيمات البيولوجية الأخرى في الجسم, ولا تلتصق بغيرها من الجزيئات, وعندما ترتبط هذه البروتينات أو غيرها بالأسلاك النانوية المطلية فسوف تتغير توصيليتها, وبذلك يمكن استخدام هذا المجس الحيوي النانوي في اكتشاف عدد كبير من الأمراض في مراحلها الأولية، وذلك بإدخال أعداد كبيرة من الأسلاك المختلفة النانوية داخل الجسم يتم طلائها بأجسام مضادة مختلفة، تمثل مجسات مختلفة.

في عالج السرطان: تستخدم الأغلفة النانوية المطلية بالذهب لتدمير الخلايا السرطانية, ويبلغ طول هذه الأغلفة النانوية حوالي 120 نانومتر وهي أصغر من حجم خلية السرطان حوالي 170 مرة, وعندما تحقن هذه الأغلفة النانوية داخل الجسم فإنها تلتصق تلقائياً بالخلايا السرطانية, ومن ثم يتم تعريض تلك الخلايا لأشعة ليزر تحت الحمراء فتعمل بدورها على تسخين الذهب ورفع درجة حرارته مما يؤدي إلى احتراق تلك الخلايا وموتها. وتمتاز هذه الطريقة بالدقة والموضوعية نظرا لصغر الأغلفة النانوية بالنسبة للخلايا وتركزها بالخلايا المريضة فقط مما يجعل الخلايا السليمة بعيدة عن الخطر وعن الآثار الجانبية لتلك الطريقة.
في مجال الأدوية والعقاقير: أدخل حاليا مصطلح جديد إلى علم الطب هو النانو بيوتك وهو البديل الجديد للمضادات الحيوية. ففي جامعة(هانج بانج)في سيؤول استطاع الباحثون إدخال نانو الفضة إلى المضادات الحيوية، ومن المعروف أن الفضة قادرة على قتل 650 جرثومة ميكروبية دون أن تؤذى جسم الإنسان, وهذه التقنية سوف تحل الكثير من مشاكل البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية التي أحدثت طفرات تحول تاثير المضاد الحيوي على هذه البكتريا. حيث يقوم النانو بيوتك بثقب الجدار الخلوي البكتيري او الخلايا المصابة بالفايروس مما يسمح للماء بالدخول الى داخل الخلية فتقتل.
في مجال العمليات الجراحية: قامت شركة (كورفس) بصناعة روبوت صغير بحجم النانومتر يستخدم كمساعد للأطباء في العمليات الجراحية الحرجة والخطرة, حيث يستطيع الطبيب التحكم في الروبوت بواسطة جهاز خاص مما يساعد في إنجاز العملية بكفاءة عالية وبدقة متناهية , وبالطبع فهي أفضل من الطرق التقليدية للعمليات الجراحية وأقل خطراً, فهنا يستخدم الطبيب عصاة تحكم تمكنه من التحكم بذراع الروبوت الذي يحمل الأجهزة الدقيقة وكاميرا مصغرة و ذلك ليحول التحركات الكبيرة إلى تحركات صغيرة وهذا يتيح مزيدا من الدقة الجراحية. وذكرت صحيفة نانو ليترز أنه تم تصنيع نسيج طبي شفاف من البروتين ال يزيد سمكه عن عشر المليمتر يستخدم لتغطية الجروح وتعقيمها وتسريع التئامها ثم يذوب ويختفي بنفسه.