تولد علوم نانو پزشکی در عصر جدید فناوری

مؤثرترین روش برای این که نانو ربات‌ها مدام در حال حرکت و فعالیت باشند (در هر محیطی نه صرفاً محیط بیولوژیک)، ایجاد منابعی از انرژی است تا از محیطی که نانو ربات در آن مشغول به کار است فراهم شود.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری استان بوشهر؛ نانو رباتیک دانش جدیدی است که شامل طراحی، ساخت و برنامه‌نویسی نانو ربات است. فناوری ماشین‌آلات یا روبات‌هایی در مقیاس میکروسکوپی از یک نانومتر (اندازه آن‌ها 0.1 الی 10 میکرومتر است) ازاین‌دست می‌باشند.

نانو ماشین‌ها تا حد زیادی در مرحله تحقیق بوده‌اند. نانو سوئیچ در حدود 1.5 نانومتر بوده و قادر به شمارش مولکول خاص در یک نمونه شیمیایی است که در فناوری‌های پزشکی مورداستفاده قرار می‌گیرد.

حیطه کاری نانو ربات‌ها درون بدن انسان است و می‌توانند مقدار ترکیبات مختلف در بدن را نشان داده و اطلاعاتی در حافظه داخلی خود ذخیره کنند. نانو ربات‌ها خصوصیات بیوشیمیایی و بیومکانیکی را با جزئیات کامل بررسی کرده و به‌طورکلی شناسایی محیط بیولوژیک را به‌راحتی انجام می‌دهند.

نانوتکنولوژی در بدن انسان

نانوتکنولوژی در مهندسی پزشکی تحولی در درمان بیماری‌هایی مانند سرطان، بیماری‌های قلبی - عروقی، بیماری‌های اعصاب، عفونت و بیماری‌های دیگر ایجاد کرده است. نانوتکنولوژی باعث به‌وجودآمدن ابزار کوچک، سریع و ارزان با عملکردهای جدید شده است.

تحولات نانوتکنولوژی در علوم مختلف، سنسورها و کامپیوترها باعث ظهور نانو و میکرو ربات‌ها شده است. میکرو و نانو ربات‌ها از یک سو با حجم زیادی از اطلاعات سروکار دارند و از سوی دیگر از طریق سنسورها و عملگرها با جهان فیزیکی در ارتباط هستند.

به نظر می‌رسد نانو ربات‌ها خواهند توانست با استفاده از مدل‌های نانومتریک و محاسبه‌های بیومولکولی کارهای از پیش برنامه‌ریزی‌شده را به‌درستی انجام دهند؛ بنابراین می‌توان امیدوار بود تا در سال‌های آتی نانو ربات‌ها برای انجام جراحی از راه دور نیز مورداستفاده قرار گیرند یا به طور مدام بدن انسان را تحت نظارت قرار دهند و هرزمان ارگانی دچار آسیب شد، بلافاصله آن را شناسایی و ترمیم کنند.

نانو ربات‌ها دارای بیو سنسورهای هوشمند

پژوهشگران در خصوص چگونگی استفاده نانو ربات‌ها از استراتژی‌ها و شیوه‌های مختلفی جهت دستیابی به این هدف به تجزیه‌وتحلیل پرداختند. به طور مثال، نانو ربات‌ها می‌توانند قابلیت‌های حسی مختلفی نظیر سنسورهای گرمایی و شیمیایی و نیز حرکت این حسگرها را به کار ببرند. یکی از دشوارترین مراحل برای نانو ربات‌ها، حرکت در نزدیکی یک مولکول زنده و شناسایی و پی‌بردن به ماهیت آن است.

محققان برای نشان‌دادن قابلیت‌های این سیستم با آزمایش‌های مختلف به موردی برخوردند که نانو ربات‌ها به‌منظور شناسایی پروتئین‌ها در رگ‌هایی با ابعاد و اندازه‌های متغیر شیوه‌های گوناگونی را به کار گرفتند. سرانجام همان‌طور که انتظار می‌رفت نتایج نشان داد نانو ربات‌ها بهتر می‌توانند یک هدف مشخص در رگ‌های کوچک‌تر را شناسایی کنند. علاوه بر این به‌کارگیری سنسورهای گرمایی و شیمیایی در پیشرفت کیفی و کمی کار نانو ربات‌ها تأثیر بسیاری داشت.

نانو ربات فرمان‌پذیر و جراح

نانو ربات‌ها با یک میدان مغناطیسی کنترل می‌شوند و می‌توانند در بافت‌ها و ارگان‌های زنده و نیز در جریان خون بدن حرکت کنند. همچنین بسیاری از کاربردهای بالقوه در زمینه مهندسی پزشکی نیز توسط آن‌ها انجام شده است.

برای مثال ممکن است از این تکنولوژی در جراحی میکروسکوپی درون رگ‌های خونی استفاده شود؛ لذا انتظار می‌رود جزو روش‌های پزشکی در آینده نزدیک باشد. میکرو ربات‌ها ممکن است در بسیاری از فضاهای کوچک مورداستفاده قرار گرفته و با استفاده از آن‌ها نیاز به باز و بسته کردن محل جراحی را رفع کرد.

نانو ربات قابل کنترلی که قادر است در جراحی سرطان مورداستفاده قرار گیرد، در حال ساخت است. دقت کاری نانو ربات بیش از فناوری‌های رایج امروزی است. دقت بالا یکی از ویژگی‌های این نانو ربات بوده و قادر است در طول 5 تا 10 سال آینده به خدمت جراحان درآید.

نانو ربات متحرک

درون این ربات پیشرفته موتورهای بسیار کوچکی قرار دارد که این دستگاه را قادر می‌سازد تا به نقطه خاصی از تومور برود. این در حالی است که امروزه با دستگاه‌های جراحی نمی‌توان با دقت میلی‌متری روی تومورها کارکرد؛ لذا نانو ربات‌ها این دقت را زیر نانومتر پایین می‌آورند.

با این نانو ربات‌ها می‌توان تست‌های پاتولوژی یا تشخیص طبی را طی چند دقیقه انجام داد و حتی دارویی را به‌منظور ازبین‌بردن تومور با دقت فراوان وارد بدن بیمار کرد.

هم اکنون تست الگوریتم‌های حرکتی این مدل نانو ربات و فعالیت‌های مختلف آن در حال انجام است.

تأمین انرژی نانو ربات‌ها

مؤثرترین روش برای این که نانو ربات‌ها مدام در حال حرکت و فعالیت باشند (در هر محیطی نه صرفاً محیط بیولوژیک)، ایجاد منابعی از انرژی است تا از محیطی که نانو ربات در آن مشغول به کار است فراهم شود. انرژی جنبشی سیال و اشعه‌های الکترومغناطیسی که از نور ساطع می‌شوند گزینه‌های مناسبی برای منبع انرژی هستند که این اشعه‌ها برای فضای کاری باز مورداستفاده قرار می‌گیرند.

همچنین استفاده از تغييرات دمايي يا كم و زياد شدن نور نيز گزينه مناسبي هستند. اما براي يك فضاي كاري گسترده، انرژي توليد شده از ارتعاش مناسب‌تر خواهد بود كه در محيط هاي مختلف از جمله محيط بيولوژيك مي توان از آن استفاده كرد.

نانو پزشکی شاخه نوین کاربرد فناوری نانو در پزشکی

بدون شک رشته نانو پزشکی (Nanomedicine) برای توسعه به چندین دهه زمان نیاز دارد. شاید پیش‌ازاین که ما به تخیلمان اجازه دهیم تا آزادانه در مورد وعده‌های داده شده توسط نانو پزشکی خیال‌پردازی کند، بهتر است توانایی‌هایی را در نظر بگیریم که به طور حقیقی قابل‌اجرا هستند.

به نظر می‌رسد در آینده داستان نانوفناوری در پزشکی به واقعیت توسعه کنترل جراحی در ابعاد مولکولی تبدیل خواهد شد.

با نانو ربات‌های جراح نیز جراحی‌ها راحت‌تر انجام خواهند شد. این ربات‌ها می‌توانند به نقاطی از بدن بروند که انسان و ابزار معمولی قادر به دسترسی به آن ها نیست.

خستگی و ناشی بودن جراح همیشه مشکلات فراوانی برای بیماران ایجاد می‌کند که با نانو جراحی این مشکلات از بین می‌رود؛ علاوه بر این، از استرس و دلهره بیماران پیش از عمل نیز کاسته می‌شود.

در زمینه سلامت و درمان نیز تحولات شگرفی ایجاد خواهد کرد. استفاده از نانو ربات‌ها یا بیو نانو ربات‌ها برای دارورسانی از عوارض جانبی داروها کم کرده و عمل درمان بسیار سریع‌تر انجام خواهد گرفت؛ زیرا فقط بافت موردنظر پزشک به طور ویژه تحت دارورسانی قرار می‌گیرد.

 

در این مقاله تلاش شد تا بخش کوچکی از ویژگی‌های نانو ربات‌ها در پزشکی بررسی شود چراکه با توسعه روزانه این دانش نوین، شاهد دریای پهناوری از علوم، توانمندی‌ها و خصوصیت‌های مهم این حوزه فناورانه هستیم.

طبق پیش‌بینی‌ها امید است تا ظرف 10 سال آینده از این تکنولوژی برای درمان و تشخیص زودهنگام بیماری که مهم‌تر از عمل درمان است استفاده شود.

 

خبرنگار: محمد امین خلجی

انتهای پیام/

زمان انتشار: چهارشنبه ۳۱ شهریور ۱۴۰۰ - ۰۷:۰۰:۰۰

شناسه خبر: 98472

مطالب مرتبط :
ی

بیماری زوال عقل و راههای درمان آن

این عارضه یکی از علائم چندین مورد از بیماری‌ها و اختلالات زمینه‌ای مغز است که در میان سالمندان بسیار شایع تر از سایر رده های سنی است

۹۹۹۸۸

پژوهشگران در حوزه نانوفناوری مطرح کردند؛

آینده بشر در سایه تهدید فلو ویروس ها/تولید واکسن با استفاده از فناوری نانو

فلوویروس‌ها عامل برخی از بیماری‌های خطرناک نظیر دانگ، تب‌زرد و زیکا هستند که باید برای مقابله با آن‌ها به سرعت واکسن مناسب تهیه شود.

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب