انقلاب در علم پزشکی با ذرات "نانو"

در آلمان تنها در سال ۲۰۰۹ میلادی ۴۴۱ میلیون یورو در بخش تحقیقات بر روی نانوتکنولوژی سرمایه‌گذاری شده است. نانوتکنولوژی را به طورساده می‌توان توانائی بدست گرفتن كنترل ماده در ابعاد نانومتری (یک میلیاردم متر) و بهره برداری از خواص و پديده های اين بعد در مواد، ابزارها و سيستم های نوين تعریف کرد. پژوهشکده‌های مختلفی در آلمان مشغول تحقیق در مورد کاربرد‌های مختلف استفاده از این دانش در علم پزشکی هستند.

به عنوان مثال پژوهشگران دانشگاه مونیخ در مورد کابرد ذرات نانو برای مقابله با باکتری‌های مقاوم شده تحقیق می‌کنند. این پژوهشگران موفق شدند به کمک این ذرات بسیار بسیار کوچک باکتری‌هایی را که اغلب به دلیل مصرف نادرست آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم ‌شدند درون بدن شناسایی کنند. این دسته از باکتری‌ها اغلب درون بیما‌رستان‌ها پخش می‌شوند.

نانو کریستال‌ها در نبرد با باکتری‌های مقاوم‌شده

پژوهشگران کلینیک دانشگاه مونیخ برای شناسایی باکتری‌های مقاوم شده درون بدن، از نانو کریستال‌های ویژه‌ای استفاده می‌کنند. این ذرات ساختمان مشخصی دارند که به صورت الیاف در هم پیچیده است. درون کانال‌های این الیاف ذرات رنگی بار می‌شوند. به عنوان مثال ذرات سبز فسفری که زیر نور میکروسکوب می‌درخشند.

نانوکریستال‌ها که بسیار کوچکتر از باکتری‌‌ها هستند پس از آنکه وارد بدن ‌شدند در برخورد با باکتری‌ها روی سطح خارجی آنها می‌چسبند. در نتیجه‎ این باکتری‌های به دام افتاده زیر نور میکروسکوپ نمایان می‌شوند. پژوهشگران کلنیک دانشگاه مونیخ در نظر دارند در مرحله بعدی از ذرات خاصی استفاده کنند که نورقرمز را به خود جذب می‌کند.

در مرحله بعد وقتی نانوکریستال‌ها به باکتری چسبیدند، نور قرمز به درون سلول تابیده می‌شود. به این ترتیب هاله‌ای از نور قرمز محیط اطراف باکتری را فرا می‌گیرد و موجب تولید ملکول‌های اکسیژن می‌شود که برای باکتری‌های مقاوم شده، کشنده است.

البته این روش تا کنون تنها در لوله‌های آزمایشگاهی پاسخ داده است و هنوز درون بدن موجود زنده‌ای آزمایش نشده است. اثبات ثمر بخش بودن استفاده از این روش به چند سال زمان نیاز خواهد داشت.

حمل داروها به صورت هدفمند تا سلول بیمار

در کلنیک دانشگاه زوریخ در سویس، روی طرح دیگری کار می‌شود. پژوهشگران این دانشگاه درصدند به کمک نانوتکنولوژی، داروها به صورت هدایت شده دقیقأ به درون سلول‌های بیمار منتقل کنند. ذرات نانو برای آزاد کردن دارو به گونه‌ای هدفمند سلولهای بیمار را پیدا می‌کنند. در نتیجه سایر سلول‌ها و ارگان‌های بدن که در پروسه بیماری دخیل نیستند از اثرات جانبی داروها در امان خواهند بود.

در این روش ذرات نانو که به صورت کروی طراحی شدند، پوششی دارند که سلولهای بیمار را شناسایی می‌کند. این پوشش به سلولهای بیمار می‌چسبند و سپس داروی همراه آنها آزاد می‌شود. امید آن می‌رود که این روش در بیماری‌هایی مانند بیماریهای قلبی و در درمان بیماری‌های سرطانی ثمربخش باشد. بیوشمیست‌هایی که روی این طرح کار می‌کنند در تست‌بر روی حیوانات آزمایشگاهی، موفقیت‌های درخور توجهی داشتند.

نادیده گرفتن ضریب خطر استفاده از ذراتی چنین کوچک

با اینکه به نظر می‌رسد کاربرد فن‌آوری در مقیاس یک میلیاردم متر علم پزشکی را متحول کرده است، در مورد خطرات استفاده از این تکنولوژی کمتر تحقیق می‌شود. پرسش‌های بسیاری هنوز در مورد کاربرد ذرات نانو درون بدن، بی‌‌پاسخ است. به عنوان مثال اگر این ذرات بسیار کوچک درون شش‌ها یا رگ‌های ظریف خونی رسوب کنند چه خواهد شد؟

این ذرات می‌توانند درون تمامی سلولها، حتی سلولهای سیستم عصبی در مغز نیز نفوذ کنند. مهمترین مسئله اینجاست که تنها بخش اندکی از سرمایه‌کلانی که صرف تحقیق در مورد دانش نانوتکنولوژی می‌شود برای بررسی خطرات جانبی استفاده از ذرات نانو در نظر گرفته می‌شود.