نانوپزشکی؛ آن چه پیش روی ماست...

نانوپزشکی؛ آن چه پیش روی ماست...
علم پزشکی اگرچه تاکنون بسیاری از مشکلات جسمی بشر را برطرف ساخته است، با این حال هنوز مسائل حل نشده ی بسیاری در زمینه ی درمان بیماری ها وجود دارد. نانوفناوری این قابلیت را دارد که با استفاده از فناوری مولکولی اقدام به شناسایی و رفع این مشکلات کند. از جمله ی این ابزارها، نانوروبات ها هستند که پیش بینی می شود با ساخت آنها در آینده امکان درمان بسیاری از بیماری ها از جمله، کهولت سن، آرتریت، ناراحتی های عضلانی و ایدز فراهم خواهد شد.
بدن انسان از ساختارهای مولکولی فعال و پیچیده ای ساخته شده است و زمانی که این ساختارها دچار آسیب شوند، سلامتی انسان تهدید می شود. روش های متفاوتی برای تشخیص بیماری ها وجود دارند. به عنوان مثال یک پزشک می تواند از طریق سؤالاتی که از بیمار می پرسد یا عکس گرفته شده با اشعه X و یا جراحی، به علل بیماری پی ببرد. پزشکان قادر به تشخیص بیماری های مختلفی هستند ولی تاکنون بیماری های بسیاری نیز ناشناخته و مرموز باقی مانده اند. شناخت یک بیماری به معنای داشتن اطلاعاتی کامل راجع به آن نیست. مثلاً پزشکان می توانند قبل از این که در مورد نوع میکروب اطلاعاتی داشته باشند، عفونت را تشخیص دهند. بدون در نظر گرفتن درمان هایی از قبیل ماساژ دادن و پرتوافکنی، جراحی و مصرف داروها دو نوع اصلی درمان هستند.
جراحی روشی مستقیم برای برطرف کردن ناراحتی های بدن است که امروزه توسط متخصصان مجرب و آموزش دیده انجام می شود. جراحان به منظور درمان، برای برداشتن غدد سرطانی، برطرف کردن انسداد رگ ها و حتی جایگزین کردن اعضای مختلف، پوست و بافت بدن را برش می دهند. این روش می تواند خطرات بسیاری در بر داشته باشد. به هوش نیامدن، مقاومت بدن در برابر عضو جدید و از بین رفتن سلول ها، نمونه ای از این خطرات هستند. جراحان کنترل دقیق بر عمل جراحی ندارند. بدن انسان توسط ماشین های مولکولی که اکثراً داخل سلول ها هستند، فعالیت می کند. جراحان قادر به دیدن مولکول ها و در نهایت ترمیم آنها نیستند. بنابراین علم کنونی قادر به درمان کامل بیماری ها و یا حتی تشخیص بسیاری از بیماری ها نیست. پزشکان همواره سعی کرده اند که به بدن کمک کنند تا خود عمل درمان و التیام بخشی را انجام دهد. در ابتدا این عمل روند کندی داشت ولی با به کارگیری متدها و تجهیزات جدیدی که امروزه وارد عرصه ی پزشکی شده اند، سرعت زیادی به خود گرفته است. در آینده ای نه چندان دور، بیماری های مهلکی چون ایدز و سرطان، قابل پیشگیری و درمان خواهند شد. اگر تصور چنین مسئله ای برایتان غیر ممکن است، به پیشرفت های جهان پزشکی توجه کنید. در زمان قدیم تصور بریدن بدن انسان به وسیله ی کارد آن هم بدون احساس هیچ گونه دردی، ناممکن بود. وجود بیماری های لاعلاج بسیاری که در دوران قدیم وجود داشته اند و اکنون داروهایی برای درمان آنها کشف شده است، این امید را برای ما زنده نگه می دارد که در آینده ای نزدیک تمام بیماری ها قابل پیشگیری و درمان خواهند بود.
قابلیت ها و توانمندی های نانوپزشکی این نکته را گوشزد می کند که می توان به زندگی و زنده بودن امیدوار بود. امروزه ممکن است در عنفوان جوانی حمله ی قبلی یا سرطان ناگهانی و غیر منتظره به سراغ مان بیایند. اما به راستی بیماران در حال مرگ چگونه می توانند از فواید فناوری های آتی پزشکی بهره جویند. چگونه می توان از ساختار فیزیکی بدن محافظت کرد تا پیشرفت های فناوری پزشکی در آینده، سلامتی را به بیماران بازگرداند.
موضوعی خارق العاده در علم پزشکی مطرح شده است. مبنی بر این که بیماران در حال مرگ را می توان منجمد کرد و سپس به مدت چندین دهه یا حتی چندین قرن در نیتروژن مایع نگهداری کرد تا زمانی که فناوری پزشکی به حدی پیشرفت کند که قادر به بازگرداندن سلامتی آنها شود. نانو فناوری، فناوری برتر قرن بیست و یکم است که امکان ساخت ماشین های مولکولی پیچیده را در اختیار ما قرار می دهد. نانوپزشکی فن به کارگیری تدابیر نانوفناوری است و راه حلی است برای پایان دادن به بحران های جهانی مراقبت های پزشکی.
نانوفناوری قادر به پیشگیری و معالجه ی بیماری هاست. البته این مبحث هنوز در حال گذراندن مراحل اولیه ی خود است ولی توان متغیر ساختن علم پزشکی قرن بیست و یکم را داراست. ابتدایی ترین تجهیزات نانوپزشکی را می توان در تشخیص بیماری ها به کار گرفت.

در کنار تمام داروها و تجهیزات پزشکی که نانوفناوری برای علم پزشکی به ارمغان آورده است، نانوروبات های ساخته شده می توانند تا بدانجا توسعه داده شوند که بدون هیچ آسیب و ناراحتی وارد بدن شوند و به تشخیص بیماری ها و درمان آنها بپردازند. نانوروبات ها قادر به ترمیم سلول ها، بافت ها و اعضا هستند. بیماری هایی چون سرطان، هموفیلی، آرتروز، رماتیسم، ایدز و برخی از بیماری های ذهنی توسط آنها کنترل می شود و در نهایت از بین می رود. نانوروبات ها به قدری کوچکند که می توانند به راحتی از میان رگ ها عبور کنند. این روبات ها طوری طراحی شده اند که توسط سرنگ به بدن انسان تزریق می شوند و سپس از طریق رگ ها و دیگر مسیرهای سلولی در بدن انسان گردش می کنند. نانوروبات ها یا نانو ماشین ها می توانند اعضای داخلی بدن و چگونگی کارکرد آنها را تنظیم کنند و به قدری پیشرفته اند که در جراحی پلاستیک نیز به کار گرفته می شوند. با وجود نانوروبات ها، انسان ها قادرند فرم بدن خود را از نو بسازند و حتی جنسیت خود را تغییر دهند. این نانوروبات ها در زمینه ی پزشکی همچون موارد زیر نیز کاربردهای فراوانی دارند:

تغییر شکل دادن

DNA مستحکم کردن استخوان های شکسته

تغییر رنگ مو، چشم و پوست

با تزریق نانوماشین ها به ماهیچه می توان توانایی انسان را افزایش داد. نانوماشین ها می توانند جایگزین گلبول های خون نیز شوند و خونی بسازند که قابلیت نقل و انتقال و ترمیم سلول های مختلف بدن را داشته باشد و موجب حیات ابدی شود. خون ساخته شده ارزان قیمت خواهد بود و از لحاظ کارآیی همانند خون معمولی است و بدون در نظر گرفتن گروه خونی قابل تزریق به همه انسان ها نیز هست.

نانوماشین های نانوپزشکی به وجود آورنده مرحله ی جدیدی از تکامل انسانی هستند که سبب بقا بشر می شوند. نانوماشین ها طوری طراحی شده اند که قادر به ساخت اتم ها و در نتیجه درمان بسیاری از بیماری های مزمن امروزی هستند.
تصلب شرائین یکی از این بیماری هاست. در اثر این بیماری، کلسترول در دیواره های داخلی رگ ها رسوب می کند و سبب تنگ شدن رگ ها می شود. زمانی که شاهرگ های قلب نیز بر اثر این بیماری تنگ شدند، آن گاه خطر احساس می شود. هنگامی که جریان خون محدود می شود، بافت هایی که توسط رگ ها تغذیه می شوند، خواهند مرد. اولین نشانه های گرفتن رگ ها در قلب، بروز آنژین است. اگر بیماری پیشرفته شود، ماهیچه های قلب می میرند و سبب حمله ی قلبی می شوند.
بدین منظور نانوماشین هایی طراحی و برنامه ریزی شده اند که قادر به جست و جو، یافتن و برطرف کردن رسوبات کلسترول و در نتیجه باز کردن مجدد رگ ها هستند.
با کمک نانوماشین های ترمیم کننده سلول ها، می توان مشکلات مربوط به سلول ها و بافت ها را برطرف کرد. بدین منظور ماشین های ترمیم کننده ی سلول ها به ابزارها و گیرنده های حسی در ابعاد مولکولی احتیاج دارند. اندازه ی این ماشین ها با اندازه ی باکتری ها و ویروس ها برابر است. ماشین های ترمیم کننده می توانند در مسیر جریان خون حرکت کنند و همان گونه که ویروس ها داخل سلول ها می شوند، به سلول ها وارد شوند. نانوماشین ها با تست کردن محتوا و فعالیت سلول ها، مشکلات موجود را مشخص می کنند. نانوماشین ها برحسب مشکل تشخیص داده شده، تعیین می کنند که آیا سلول باید ترمیم شود و یا این که از بین برود. برای درمان سرطان نیز از این روش استفاده می شود. در ضمن، کنترل این نانوماشین ها توسط نانورایانه صورت می گیرد.
از آنجایی که تمام ناراحتی ها و مشکلات فیزیکی انسان در اثر تغییر آرایش اتم ها صورت می پذیرد، ماشین های ترمیم کننده ی سلول ها، اتم ها را به محل صحیح خود باز می گردانند و مشکل را برطرف می کنند. با وجود جالب بودن این موضوع، باید در نظر داشت که برطرف کردن ناراحتی های فیزیکی به تنهایی نمی تواند مشکل اصلی را رفع کند. به عنوان مثال اگر فردی دچار ضربه ی مغزی شود، بافت های آسیب دیده ی او ترمیم می شوند اما اطلاعاتی که در سلول های مغز ذخیره شده بودند از بین می رود. یکی از مواردی که توسط نانوفناوری قابل درمان نیست مربوط به سلامتی ذهن است. با این وجود برخی از توانایی های ذهنی از طریق بازیابی سطوح هورمونی و شیمیایی مغز، درمان می شوند.
مشکل کهولت نیز توسط نانوماشین ها برطرف می شود. ناتوان شدن استخوان ها، چروک شدن پوست، کاهش فعالیت آنزیم ها، التیام کند و آهسته زخم ها، ضعیف شدن حافظه و تمامی مشکلات ناشی از کهولت در اثر آسیب مولکول ها، موجب عدم توازن شیمیایی و تغییر ساختارهای مولکولی می شوند. اگر ماشین های ترمیم کننده ی سلول ها بتوانند سلول ها و ساختارهای آسیب دیده را ترمیم کنند، روند کهولت خیلی آرام تر طی خواهد شد.
در نتیجه پیشرفت نانوفناوری و نانو پزشکی، ممکن است میانگین عمر انسان زمانی به صدها تا هزاران سال برسد.

منبع:ماهنامه ی علمی - فنی دانشمند، شماره ی 558