تقنية النانو في الطب

يمكن تعريف تقنية النانو على أنّها هندسةٌ تعتمد على النظم الوظيفية على المستوى الجزيئي، حيث تعتمد هذه التقنية على الجمع بين الهندسة وعناصر الفيزياء والكيمياء الجزيئية للوصول إلى القدرة على الاستفادة من الخصائص التي تحدث في مقياس النانو. ومن أهم تطبيقاته التي تجري اليوم هو العمل على استخدام الأنابيب النانوية الكربونية الدقيقة لنقل الدواء إلى خلايا محددة من الجسم..

وهي عبارةٌ عن موادٍّ تتميز بحجمها الصغير المقاس بالنانومتر، حيث أنّ النانومتر هو جزءٌ من المليون من الميليمتر. وتوجد جسيماتٌ بحجم النانو في الطبيعة، كما يمكن إنشاء بعضها من منتجات الكربون والمعادن ويشار إلى هذه المواد بالمواد النانوية الهندسية ENMs، والتي يمكن أن تحمل خصائصَ بصريةً ومغناطيسيةً وكهربائيةً مميزةً تكسبها القدرة على لعب دورٍ مهمٍ في المجالات المختلفة ومنها الطب، فعلى سبيل المثال يمكن استخدام تقنية النانو هذه في صناعة المستحضرات الصيدلانية التي تستهدف خلايا معينة من الجسم كالخلايا السرطانية وتزيد من فعالية العلاج..

هو عبارةٌ عن تقنيةٍ علميةٍ تهدف إلى تشخيص وعلاج الأمراض والإصابات والوقاية منها وتخفيف الألم، وذلك عبر استخدام التكنولوجيا الحيوية والهندسة الوراثية ومواد منشأة بمقياس النانو، واعتماد أنظمة آلية معقدة وروبوتات النانو للقيام بذلك.

يعتمد مبدأ تشخيص النانو على استخدام أجهزة النانو للكشف المبكر عن الأمراض والاستعداد لها على المستوى الخلوي والجزيئي. كما أنّ الطب النانوي قادرٌ عبر استخدام أجهزة نانوية معينة لزيادة دقة طرق التشخيص التي تستخدم عينات السوائل والأنسجة البشرية، والاستفادة من ذلك في إجراء العديد من التحليلات الهامة على المستوى الخلوي الفرعي.

كما يهدف الطب النانوي إلى إنشاء أجهزةٍ قادرة على فحص جسم الإنسان للبحث المبكر عن الأمراض، وقياس كمية الجزيئات السامة والخلايا السرطانية داخله والتعامل معها.

وتتمتع المواد النانوية بخصائصَ بصريةٍ ومغناطيسية وبنيوية مميزة، مما يجعلها مفيدةً للتصوير التشخيصي واكتشاف الأورام. وتتمتع الجسيمات النانوية بميزاتٍ ذات قدرةٍ أكبر على التكيف من باقي المواد الأكبر حجمًا نظرًا لميكانيك الكم المعدل في مقياس النانو..

ويهدف استخدام تقنية النانو في طب الأسنان إلى الحفاظ على صحة الأسنان عبر استخدام المواد النانوية، والتكنولوجيا الحيوية التي تتضمن هندسة الأنسجة وروبوتات النانو السنية. ويهدف العلم إلى منح روبوتات النانو السنية القدرة على استخدام آلياتٍ حركيةٍ محددة تسمح لها بالسباحة عبر الأنسجة البشرية بدقةٍ، والتوصل إلى تقنيةٍ لدخول الخلايا بشكلٍ آمنٍ والتعامل مع المحيط، ويتم التحكم بهذه الروبوتات النانوية عبر حاسوبٍ خاصٍّ يقوم بتنفيذ مجموعةٍ من التعليمات المبرمجة مسبقًا، أو قد يقوم طبيب الأسنان نفسه بإرسال أوامر مباشرةً إلى هذه الروبوتات عبر الإشارات الصوتية أو وسائل أخرى..

يعتقد العلم بأنّ تقنية النانو سيكون لها فائدةٌ كبيرةٌ في علاج الأورام، وخاصةً فيما يتعلق بالتصوير، وذلك بسبب صغر حجم جزيئات النانو، حيث يمكن استخدامها إلى جانب التصوير بالرنين المغناطيسي للحصول على صورٍ استثنائيةٍ لأماكن وجود الورم السرطاني.

تكون جزيئات النانو مثل النقاط الكمومية أكثر إشراقًا من الأصباغ العضوية، وتحتاج مصدرًا ضوئيًّا واحدًا للتنبيه، ففي حال استخدام النقاط الكمومية الفلورية يمكن الحصول على صورٍ ذات تباين أعلى وبتكلفةٍ أقل فيما لو قارناها باستخدام الأصباغ العضوية التي تستخدم كوسائط تباين.

ترتبط المجموعات الوظيفية المتعددة بجسيم النانو بسبب امتلاك جزيئات النانو نسبة عالية لمساحة السطح إلى الحجم، وبالتالي يمكنها الارتباط بخلايا سرطانية محددة، حيث تقوم جزيئات النانو بالتراكم في موقع الورم بشكلٍ تفاضليٍّ، حيث يجري العمل على إنشاء جزيئات نانو متعددة الوظائف لها القدرة على كشف الورم وتصويره ومن ثم علاجه.

يقدر عدد المصابين بمرض الزهايمر حول العالم بحوالي 35 مليون شخصٍ، ولكن مع تطور العلم أصبح من الممكن تشخيص الزهايمر وعلاجه بشكلٍ مبكرٍ عن طريق استخدام تقنية النانو، وذلك عبر تصميم عددٍ كبيرٍ من الجسيمات النانوية ذات خصوصيةٍ عاليةٍ للخلايا المبطنة الشعرية في الدماغ. .

يهدف استخدام تقنية النانو في هذا المجال إلى تطوير التأثير العلاجي لجزيئات الدواء، حيث تعتبر طرق توصيل الأدوية ذات أهميةٍ كبيرةٍ في الطب، الأمر الذي يتطلب تنقل دقيق خلال العمليات البيولوجية في الجسم عبر استخدام ناقلات الدواء، مما يحقق نجاحًا أكبر في حال التحكم بهذه الجزيئات وتفاعلاتها مع الخلايا الأخرى، إضافةً إلى السيطرة على شكل وحجم هذه الجزيئات والكيمياء السطحية لها..