-
كرم پيشگيري از ايدز با استفاده از نانوذرات نقره ساخته مي‌شود
طبق اولين بررسي‌هايي كه تاكنون روي نانوذرات فلزي انجام شده، برهم كنش نانوذرات نقره با ابعاد يك تا 10 نانومتر با ويروس HIV-1 و چسبيدن اين ذرات به آن مانع از اتصال اين ويروس به سلول ميزبان مي‌شود.
در اين بررسي، دانشمندان نانوذرات نقره را با سه عامل پوششي متفاوت كربن كف‌آلود، پلي N- وينيل-2- پيروليدين (PVP) و سرم آلبومين گاوي (BSA) مخلوط كردند.
از سوي ديگر، دانشمندان مشغول ساخت كرمي با استفاده از اين نانوذرات براي پيشگيري از HIV-1 هستند كه قرار است آن را روي انسان مورد آزمايش قرار دهند.
به نظر ياكامن، استاد دانشكده مهندسي دانشگاه تگزاس، عدم به كارگيري اين مواد پوششي باعث تشكيل بلورهاي بزرگ به جاي نانوبلورها مي‌شود.
با استفاده از ميكروسكوپ TEM معلوم شدكه نانوذرات نقره موجود در شبكه كربن كف‌آلود به يكديگر متصل شده، اما در همين زمان استفاده از حمام مافوق صوتي در آب يونيزه‌شده باعث آزاد شدن مقادير قابل توجهي از اين نانوذرات با ابعاد (69/8 19/16) نانومتر مي‌شود. اين نانوذرات از بيشترين تنوع شكلي برخوردار بوده و به اشكالي چون بيست وجهي و ده وجهي يافت مي‌شوند.
به نظر دانشمندان، اين نانوذرات پوشيده شده با كربن كف‌آلود شانس بيشتري براي داشتن توزيع شكل گسترده دارند.
محققان با استفاده از پرتوهاي الكتروني توانستند باقيمانده نانوذرات را از توده به هم چسبيده ذرات جدا كنند.
دانشمندان از گليسرين به عنوان عامل حلال نانوذرات نقره پوشيده شده با PVP استفاده كردند. اندازه اين نانوذرات در حدود (41/2 53/6) نانومتر بود.
به گزارش ايسنا، محققان در تحقيقي ديگر از سرم آلبومين كه معمول‌ترين پروتئين پلاسماي خون است استفاده كردند. آنها دريافتند كه تركيبات شيميايي گوگرد، اكسيژن و نيتروژن موجود در BSA باعث پايداري نانوذراتي با ابعاد ( 00/2 12/3) نانومتر مي‌شود.
دانشمندان همچنين از بررسي طيف جذبي و نيز نمودار طيف مرئي- فوق بنفش اين روشها، توانستند به ترتيب شكل و اندازه نانوذرات را تعيين كنند. آنها هر كدام از اين سه روش تهيه نانوذرات نقره را درون سلولهاي HIV-1 مورد مطالعه قرار دادند.
ياكامن و همكارانش با كشت نمونه‌ها در دماي 37 درجه سانتي‌گراد و استفاده از اين نانوذرات نقره به ترتيب پس از سه و 24 ساعت مشاهده كردند كه هيچ سلولي زنده نمانده است.
با انجام اين آزمايش‌ها مشخص شد كه وجود غلظت بيش از 25 از نانوذرات نقره در سلولهاي بازدارنده HIV-1 تأثير به مراتب بهتري دارد. افزون بر اينكه كربن كف‌آلود هم به نسبت دو ماده پوشش دهنده ديگر، به دليل داشتن سطح آزاد، تا حدي پوشش‌دهنده بهتري به شمار مي‌رود.
همچنين در اين بين اندازه ذرات هم بي‌تاثير نيست چرا كه اندازه هيچ كدام از نانوذراتي كه به هم چسبيده بودند بيش از 10 نانومتر نبود.
به نظر دانشمندان نانوذراتي كه از طريق نقاط گليكو پروتئين 120gp به ويروس HIV-1 متصل مي‌شوند اين كار را با استفاده از گوگرد باقيمانده در اين نقاط انجام مي‌دهند.
جالب آن كه فاصله بين اين نقاط كه تقريباً 22 نانومتر است دقيقا با فاصله بين مركز نانوذرات برابر است.
به گزارش ايسنا از ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، اگر چه با انجام اين تحقيق اميدهايي جهت درمان HIV-1 با نانوذرات نقره پديد آمده است، اما همچنان لازم است دانشمندان در اين باره تحقيقات بيشتري انجام دهند.
به نظر اين محققان آنها هنوز از اثرات درازمدت اين نانوذرات فلزي هيچ اطلاعي ندارند. اما در حال حاضر دانشمندان مشغول ساخت كرمي با استفاده از اين نانوذرات براي پيشگيري از HIV-1 هستند كه قرار است آن را روي انسان مورد آزمايش قرار دهند.
ياكامن مي‌گويد: ما مشغول آزمايش اين نانوذرات عليه ديگر ويروسها و ميكروب‌ها مي‌باشيم و نتايج اوليه نشان دهنده آن است كه مي‌توان از آنها به طور موثري عليه ديگر ميكروارگانيسم‌ها نيز استفاده كرد.
نتايج اين تحقيق در مجله Nanotechnology به چاپ رسيده است
منبع : ايسنا
-
معرفي گزارش استفاده از نانو ذرات در محصولات آرايشي بهداشتي
انجمن محصولات آرايشي، بهداشتي و معطر [1](CTFA) گزارش پزشكي درباره كاربرد فناوري نانو در محصولات مراقبتي شخصي مانند لوازم آرايشي و محصولات دارويي بويژه كرم هاي پوستي منتشر كرده است. اين گزارش مزاياي استفاده از نانومواد را مورد بحث قرار مي دهد. همچنين در آن به ارزيابي منظمي از محصولات مراقبتي شخصي مبتني بر فناوري نانو، خواص ويژه نانوذرات، پتانسيل جذب پوستي نانوذرات به كار رفته در كرم ها و لوسين ها، توافق عمومي علمي و نتايج سم شناسي درباره استفاده از فناوري نانو در محصولات مراقبتي شخصي پرداخته شده است. اين گزارش به صورت ويژه، استفاده از نانوذرات دي اكسيد تيتانيوم و اكسيد روي را در كرم هاي پوستي مورد بررسي قرار داده است.
دكتر John Bailey قائم مقام اجرايي CTFA مي گويد: "اين گزارش مستقيماً به مسائل علمي كاربرد نانوذرات در محصولات مراقبتي شخصي مي پردازد و نشان مي دهد استفاده از نانوذرات در كرم ها و لوسين ها بي خطر بوده و فوايد غيرقابل انكاري براي مصرف كنندگان به همراه دارد."
كرم هاي ضدآفتاب حاوي نانوذرات ملزم به داشتن تأييديه FDA بوده و مؤثر و بي خطر بودن آنها بايد طي فرآيندي به اثبات برسد.
استفاده از نانوذراتي مانند دي اكسيد تيتانيوم و اكسيد روي در كرم هاي ضدآفتاب رايج بوده و كرم هاي ضدآفتاب با كارايي بالا ده ها سال است كه به بازارها راه يافته اند. در سال 1996، FDA به اين نتيجه رسيد كه ذرات دي اكسيد تيتانيوم بسيار ريز در حد ميكرون دي اكسيد تيتانيوم، ماده جديدي نبوده و مداركي دال بر خطرناك بودن آنها وجود ندارد. نانوذرات و اكسيد روي، برخلاف انواع بزرگ آنها، در ضخامت هاي بالا شفاف بوده و پوشش سفيدي ايجاد مي كنند كه اين خود باعث پذيرش بيشتر آنها توسط مشتريان شده و در نهايت استفاده بيشتر در محصولات مي گردد، اين ويژگي (شفاف بودن در ضخامت هاي بالا) موجب محافظت بيشتر پوست از سرطان و ديگر آسيب هاي نور خورشيد مي گردد.
علاوه بر اين گزارش، CTAF با همكاري وزارت دارو و غذا (FDA) به تدوين جامعي از نظرات FDA در اين باره پرداخته است. اين مجموعه كه در سايت موجود است افزايش تمايل به استفاده از فناوري نانو در محصولات مراقبتي شخصي به ويژه كرم هاي ضدآفتاب را نشان مي دهد.
-
روش جديدي در درمان سرطان
درمان هدفمند سرطان، انتقال هدفمند يك عامل ضدسرطان (گرما، اشعه، دارو و يا آنتي‌بادي) به طور مستقيم به سلولهاي سرطاني مي‌باشد تا اينگونه با وارد كردن حداقل آسيب به سلولهاي طبيعي، سلولهاي سرطاني را بتوان از بين برد.
روش جديدي توسط محققان دانشگاه رايس در هيوستون ابداع شده است كه در آن سرطان بوسيله تابش اشعه و به كمك نانولوله‌هاي كربني درمان مي‌شود. نانولوله‌هاي كربني با قرارگيري در ميدان امواج راديويي از خود گرما آزاد مي‌سازند. در صورتي كه اين ذرات درون تومورها قرار گيرند اين اثر گرمايي آنها باعث تخريب سلولهاي سرطاني مي‌شود و در غياب اين نانوذرات، امواج راديويي بدون هيچ‌گونه ضرري از بدن عبور مي‌كنند.
در مطالعات تجربي، محققان محلولي از نانولوله‌هاي كربني تك‌جداره مستقيما به تومورهاي كبدي چهار خرگوش تزريق كردند و آنها را در برابر تابش امواج راديويي با تواتر 56/13 مگاهرتز به مدت دو دقيقه قرار دادند. نتيجه بدست آمده تخريب كامل تومورها بود.
اگرچه در طي اين بررسي عارضه جانبي مشاهده نشد با اين حال برخي از بافتهاي سالم كبدي تا فاصله 5-2 ميلي‌متري از تومورها دچار تخريب گرمايي شده بودند كه بخاطر نشت نانولوله‌هاي كربني به اطراف بود. در نمونه‌هاي كنترل كه در آنها فقط از تابش امواج راديويي و يا نانولوله‌ها استفاده شده بود هيچ تغييري مشاهده نگرديد.
به گفته يكي از محققان، در اين مدل از سرطان كبد نتايج اميدواركننده و در بعضي مواقع هيجان‌انگيز بوده است. گام بعدي اين افراد يافتن راههايي براي هدف قرار دادن دقيق سلولهاي سرطاني بوسيله نانولوله‌ها است بدون اينكه وارد بافتهاي سالم شوند.
در حال حاضر اين تحقيق ادامه دارد و در اين مرحله نانولوله‌ها به آنتي‌باديها و ساير سلولهاي هدف‌گيرنده متصل مي‌شوند تا نانولوله‌ها صرفا وارد سلولهاي سرطاني شوند. از آنجا كه امواج راديويي به مناطق عمقي بدن نيز نفوذ مي‌كنند با ورود اختصاصي نانولوله‌ها به درون سلولهاي سرطاني امكان گرم كردن نانولوله‌ها در هر جاي بدن ممكن خواهد بود
منبع:
-
عرضه كاتترهاي قلبي جديد با استفاده از فناوري نانو
شركت خصوصي Prescient Medical كه در زمينه ساخت ابزارهاي پزشكي مرتبط با كاهش مرگ ناشي از حملات قلبي فعاليت مي‌كند، اخيرا نوعي ابزار تشخيصي مبتني بر كاتتر به نام vPredict و vProtect جهت استفاده در كاتتريزاسيون قلبي عرضه كرده است.
اين ابزارها بگونه‌اي طراحي شده‌اند كه بسياري از مشكلات فناوريهاي موجود را برطرف مي‌سازند و به جراحان قلب اين امكان را مي‌دهند كه تا روش درمان خود را بر اساس نيازهاي شخصي هر مريض تغيير داده و تطبيق دهند.
وسايل تشخيصي موجود فقط در ويژگيهاي ساختاري بزرگ را مشخص مي‌كنند، به عنوان مثال فقط ميزان گرفتگي يك رگ كرونر را نشان مي‌دهند. vPredict يك كاتتر نوري مبتني بر طيف‌سنجي رامان است كه مي‌تواند حتي تركيبات شيميايي پلاك مسدود كننده عروقي را تعيين نمايد.
روش طيف‌سنجي رامان يك روش ارزيابي شناخته شده كمي و كيفي بسيار دقيق اجزاء تشكيل دهنده مواد مي‌باشد. با شناخت دقيق تركيب پلاك مسدودكننده عروق كرونر و وضعيت باليني ايجاد شده در اثر تركيبات مذكور، جراح مي‌تواند بهترين درمان را براي مريض انتخاب نمايد. در اولين سري از اين كاتترها امكان شناسايي كلسترول، استرهاي كلسترول، تري‌گليسريدها، پروتئين‌ها و خون ممكن شده است. در سري بعد اين ابزار امكان ارزيابي تعداد بسيار بيشتري از مواد مهيا خواهد شد و اينگونه امكان درك بهتر روند تصلب شرايين ممكن مي‌شود.
فناوري موجود در استنت‌ها بگونه‌اي است كه امكان باز شدن عروق نيمه‌بسته يا كاملا بسته را ممكن مي‌سازد اما مسائل مربوط به كيفيت اين ابزارها سبب بروز مشكلاتي همچون انسداد مجدد عروق، رشد جدار عروق و انعقاد ديررس مي‌گردد.
vProtect ابزار جديدي است كه بگونه‌اي طراحي شده كه اين مشكلات را برطرف مي‌سازد و كاربردهاي استنت‌ها را افزايش مي‌دهد. از اين ابزار در مواردي كه عروق كاملا بسته نشده‌اند و جريان خون محدود نشده است نيز مي‌توان استفاده كرد. از اهداف توسعه اين سيستم كاهش صدمات عروقي و افزايش ساخت عروق جديد عنوان شده است.
منبع:
کد:
http://www.nanowerk.com/news/newsid=3003.php
مقابله با بيماري‌هاي عفوني به کمک فناوري‌نانو
ميزان مرگ و مير زياد سالانة ناشي از بيماري‌هاي عفوني باکتريايي؛ به‌خصوص نوع مقاوم در برابر آنتيبيوتيک آنها(MRSA ) ـ که طبق برخي گزارش‌ها حتي بيش از آمار مربوط به ويروس ايدز است ـ نشان‌دهنده آن است که اين باکتري تهديدي جدي براي سلامت انسانها بوده و حتي خطرناک‌تر از ويروس اچ. آي. وي به شمار مي‌آيد؛ به اين منظور گروهي از محققان دانشگاه آمريکايي در يک پروژه مشترک سعي دارند تا راهي براي مقابله با باکتري‌هاي استافيلوکوکي و ساير پاتوژن‌هاي کشنده بيابند.
يکي از اهداف اين گروه يافتن راهي براي شناسايي سريع‌تر و دقيق‌تر آنهاست. اين دانشمندان با استفاده از فناوري‌نانو به دستاورد نويني رسيده‌اند که زمان کنوني تشخيص اين باکتري‌ها را از ميزان استاندارد کنوني سه روز، به سه ساعت کاهش داده است. اين ابتکار جديد با توجه به واگيردار بودن اين بيماري و نياز به قرنطينه بيماران مشکوک طي اين مدت و هزينه‌هايي که در پي دارد، بسيار حائز اهميت بوده و توجه زيادي را به خود جلب کرده‌است.
آنها زيست‌حسگرهايي را ساخته‌اند که قادر است اين باکتري‌ها را ظرف سه ساعت و با دقت بسيار اعجاب‌آوري شناسايي کند. اين ابزار تاکنون موفق به تشخيص انواع مختلفي از اين استافيلوکوک‌ها شده‌است و در علامت‌گذاري زيستي مربوط به سرطان ريه هم با موفقيت همرا ه بوده است. اين حسگر با تعيين مشخصه سم باکتري، به‌سرعت و با دقت زياد، نوع و ميزان خطرناک بودن اين باکتري‌ها را معلوم مي‌کند. آنها براي اين کار مولکول‌هايي را که به پروتئين فيبرونکتين(نوعي پروتئين منحصربه‌فرد است که روي سطح اين استافيلوکوک‌ها يافت شده‌است و عامل اتصال اين باکتري به بافتهاي انساني است) مي‌چسبند، مورد بررسي قرار دادند. آنها توانسته‌اند طي چند مرحله غربالگري استافيلوکوک‌ها را بر اساس نوع سم، از بقيه جدا نمايند.
ابتکار ديگر اين دانشمندان به‌کارگيري نانوسيم‌ها و ساير نانومواد و تقليد از ساز و كار راهيابي استافيلوکوک‌ها به سلول و تکثير آن، به‌منظور دارو رساني به سلولهاي بيمار و از بين بردن سلولهاي سرطاني بدون آسيب رساندن به سلولهاي سالم است. آنها دريافته‌اند که نانومواد روکش‌شده با پادتن‌ها يا ساير مواد، به‌آساني مي‌توانند به درون تومورها راه يابند، همچنين نانوسيم‌هايي که با پروتئين فيبرونکتين روکش شده باشد، راحت‌تر از نانوسيم‌هاي بدون روکش وارد سلول مي‌شوند. اين روش در صورت سرمايه‌گذاري صحيح و توجه کافي مي‌تواند طي چند سال آينده به بهره‌وري تجاري برسد.
منبع
کد:
http://www.physorg.com/news113757584.html
-
محققان ايراني نانو داروهاي ضد سرطان توليد مي‌كنند
معاون غذا و داروی وزارت بهداشت با تاکید بر ادامه توزیع داروی بیهوشی هالوتان و استقبال 30درصد بیماران ام.اس از داروی ایرانی از تلاش محققان ایرانی برای تولید نانو داروهای ضد سرطان در کشور خبر داد.
معاون غذا و داروي وزارت بهداشت با تاكيد بر ادامه توزيع داروي بيهوشي هالوتان و استقبال 30درصد بيماران ام.اس از داروي ايراني از تلاش محققان ايراني براي توليد نانو داروهاي ضد سرطان در كشور خبر داد.
به گزارش فارس، رسول ديناروند امروز در حاشيه مراسم جشنواره رازي در محل مجلس سابق شوراي اسلامي در جمع خبرنگاران، افزود: توليد واكسن ضد سرطان يك پروژه تحقيقاتي است كه در جهاد دانشگاهي دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي دنبال مي‌شود و وزارت بهداشت نيز از اين پروژه تحقيقاتي حمايت مي‌كند.
وي كه رئيس مركز تحقيقات نانوفناوري پزشكي نيز هست، گفت: در اين مركز محققان زيادي مشغول تلاش براي توليد داروهاي ضد سرطان با استفاده از تكنولوژي نانو است، تلاش اين محققان بسيار اميد بخش است و اكنون مراحل مطالعات حيواني اين نوع داروها در حال انجام است اگر مطالعات انساني اين داروها نيز موفقيت آميز باشد، مي‌توانيم به داروهاي سرطاني در مقياس نانو دست يابيم كه عوارض جانبي آنها به مراتب كمتر و اثربخشي آنها بيشتر خواهد بود، اين داروها مستقيماً وارد سلولهاي مقصد مي‌شوند.
معاون غذا و داروي وزارت بهداشت ادامه داد: داروي آوانكس ايراني يا همان سينوكس كه داروي ايراني بيماران ام اس است با وجود مقاومت برخي پزشكاني كه با وارد كنندگان دارو ارتباط دارند، مورد استقبال قاطبه پزشكان و بيماران قرار گرفته و حدود 30 درصد اين بيماران اكنون از اين دارو استفاده مي‌كنند.
وي گفت: علاوه بر اين دارو به زودي 2 داروي ديگر بيماران ام اس كه اينترفرون بتا هستند در كشور توليد مي‌شود و اميدواريم در سال آينده وابستگي به ورود داروهاي خارجي بيماران ام اس برچيده شود.
ديناروند افزود: شركتهاي چند مليتي وارد كننده داروهاي خارجي با استفاده از قدرت خود گاهي پزشكان را مجاب مي‌كنند كه داروهاي خارجي برتر است در حالي كه واقعاً چنين نيست.
وي ادامه داد: در مورد داروي هالوتان نيز سال گذشته شوراي دارويي كشور دوباره موضوع اين دارو را بررسي كرد و از متخصصان برجسته بيهوشي كشور نيز نظر خواهي كرد، اكثريت پزشكان و متخصصان بيهوشي كشور از وزارت بهداشت خواستند اين دارو در فهرست دارويي كشور بماند، البته داروهاي جديدتر بيهوشي كه گران قيمت تر هستند نيز در فهرست دارويي كشور وجود دارد و پزشكان حق انتخاب و جايگزيني دارند.
وي گفت: با وجود اينكه برخي عوارضي براي داروي هالوتان بر مي‌شمارند، داروهاي جديد نيز بي عارضه نيستند.
منبع خبر : جام جم آنلاين
-
کاربرد نانوتکنولوژی در درمان عفونت خون
نانوتکنولوژی طی ۱۰ سال گذشته گستره وسیعی پیدا کرده و تقریبا بر همه شاخه های علوم اعمال اثر نموده است و اکنون جلودار تحقیقات پزشکی است.به گزارش باشگاه خبرنگاران جوان جام جم آن لاین نوشت : واقعیت این است که نانومدیسین را می توان به سه طبقه اساسی تقسیم کرد که شامل ابزار کوچک ، روشهای تشخیصی و انتقال دارو هستند.نسل بعدی تکنولوژِ های نانو مدیسین برای فراهم ساختن روشهای تشخیصی پیوسته و مرتبط و روشهای درمانی در حال گسترش است.تحقیقات برای ایجاد سیستم های طراحی شده در مقیاس نانو که سلولهای بیمار (مثلا سرطانی) را جستجو می کنند صورت می گیرد. یکی از کاربردهای مهم نانوتکنولوژِی در درمان مسومیت خون یا همان سپسیس است.امروزه همودیالیز سریع تر و بطور موثرتر انجام می پذیرد و این امر بوسیله فیلترهایی به شکل فیبرهای توخالی منفذ دار که امکان عبور پلاسمای خون را از ریز ساختارها فراهم می سازند ، صورت می گیرد.در مورد سپسیس (عفونت خون) زنده ماندن بیماران اغلب به سرعت حذف ماده سمی از خونشان بستگی دارد.سیستمهای موجود وقت گیرند. پیش از تخلیص پلاسما اجزاء سلولی خون باید جدا شوند.برای این کار خون از بدن به واحد جداسازی پلاسمی هدایت می شود. تنها پس از این مرحله است که اندوتوکسین ها (سموم باکتریایی) را می توان از پلاسما حذف نمود.این فرآیند دو مرحله ای مستلزم استفاده از تجهیزات تکنیکی و نیازمند مراقبت از بیمار توسط پرسنل پزشکی است.روشهای دیگر نیز هستند که در آن خون از سطوحی می گذرد که به اندوتوکسین ها متصل می شوند اما این فرآیند ها مورد تایید نیستند چرا که منجر به تداخل بین سلولهای خون و گروههای اتصال که در سطوح فوق قرار دارند می شود.در روش جدید که اساس آن استفاده از علم نانوتکنولوژی است ، چنین مشکلاتی ایجاد نمی شود.اساس آن پوشاندن انتخابی غشاهای فیبر توخالی با لایه های در مقیاس نانو برای استفاده در همودیالیز است.خون از طریق یک دسته فیبرهای توخالی سازگار باخون عبور داده می شود. قطر هر فیبر تقریبا ۵۰۰ میکرومتر است و دارای منافذی با قطر ۰.۲ میکرومتر است.این منافذ فیبر توخالی را به یک ----- تبدیل می کنند و برای عبور سلولهای خونی بسیار کوچکند اما امکان عبور پلاسما را می دهند.طی عبور از منافذ ، اندوتوکسین ها به جایگاههای اتصال بر روی دیواره های منفذ دار می چسبند و لذا غلظت آنها در پلاسما کاهش می یابد.این محل های اتصال که اندازه آنها فقط چند نانومتر است در سطح خارجی فیبر قرار دارند. سطح فیبر نیز با لایه ای از جایگاههای اتصال برای اندوتوکسین ها پوشیده شده است.اگر تقریبا ۵۰۰۰ فیبر در یک نمونه باشد ، تعداد محل اتصال برای تخلیص حجم کامل خون یک بیمار وجود خواهد داشت.البته اصل روش آسان بنظر می رسد اما مشکلاتی در تولید غشاهای فیبر توخالی وجود دارد چرا که سطح داخلی آنها باید کاملا فاقد محل اتصال باشد.در غیر اینصورت سلولهای خون با آنها تداخل کرده و منجر به فعال سازی ناخواسته ترومبوسیتها می شود که این نیز بنوبه خود منجر به انعقاد خون می شود.بنابراین باید فرآیندی دنبال شودکه طی آن تنها سمت بیرونی و منافذ فیبرهای توخالی و نه دیواره های داخلی پوشیده از جایگاههای اتصال شود.
باشگاه خبرنگاران جوان
دارورساني به كمك ويروسها
شيميدانهاي دانشگاه ايالتي كاروليناي شمالي از كپسول ويروسها براي آزادسازي ملكولها استفاده كرده‌اند كه اين كار مي‌تواند منجر به انتقال هدفمند تركيبات در بدن شود. اين افراد از ويروس موزائيكي شبدر قرمز به عنوان حامل ملكولهاي رنگ استفاده كردند.
اين ويروس، ويروسي گياهي با يك ديواره سلولي است كه از بخشهاي متعددي كه بر اثر خودآرايي تشكيل محفظه مي‌دهند ساخته شده است. به گفته محققان اين محفظه‌هاي پروتئيني ساختار محكمي را تشكيل مي‌دهند كه داراي فضاي داخلي هستند كه براي بارگيري ملكولها ايده‌ال مي‌باشد. براي بررسي قابليت بارگيري و انتقال اين محفظه، دانشمندان امكان انتقال رنگ را به درون آن مورد ارزيابي قرار دادند.
با توجه به اينكه يونهاي دوظرفيتي در ساختار ويروس قرار دارند تخليه محلول پيرامون ويروس از يونهاي كلسيم و منيزيم باعث بروز تغييرات چشمگير در ساختار سه بعدي ويروس مي‌شود و منجر به ايجاد منافذ و ورود رنگ به فضاي داخلي محفظه مي‌شود. افزودن يونها باعث بسته شدن اين منافذ مي‌گردد و ملكولهاي رنگ درون آن به دام مي‌افتند. با كاهش غلظت يونها منافذ مجددا باز شده و ملكولهاي رنگ آزاد مي‌شوند.
هدف نهايي اين افراد استفاده از اين روش براي دارورساني داخل سلولي و انتقال هدفمند داروها به سلولهاي مدنظر مي‌باشد. يعني به كمك تغيير غلظت يونها و باز وبسته كردن منافذ، داروها وارد محفظه‌ها شده و بعد از ورود ويروس به سلول، در جايي كه نياز است آزاد مي‌شون
کد:
www.rsc.org/Publishing/ChemScience/Volume/2008/02/viral_cargo_delivery.asp
-
استفاده از نانوحاملها براي درمان مسموميتهاي دارويي
مسموميتهاي دارويي حدود 40% از كل موارد مسموميت را به خود اختصاص دادهاند. متاسفانه براي تعداد كمي از داروها پادزهر وجود دارد و درمان اين موارد منوط به پمپاژ معده و تخليه آن و يا تحريك روده‌ها، تجويز زغال فعال و يا انجام همودياليز مي‌باشد. تمامي اين روشها تهاجمي بوده و نياز به دستگاههاي ويژه دارند.
روش جايگزين ديگري كه ابداع شده است استفاده از تزريق نانوذرات به درون خون است. به گفته يكي از محققان دانشگاه مونترال، ما در حال ارزيابي انواع نانوحاملها (نانووزيكولها و نانوكپسولها) جهت سميت‌زدايي دارويي مي‌باشيم. ما تاكنون موفق شده‌ايم نشان دهيم كه طراحي مناسب نانوحاملها مي‌تواند داروها را از بافتها براحتي خارج سازد.
اين ذرات به همراه حامل دارويي خود بعد از تخريب از بدن دفع مي‌شوند. به دليل كوچك بودن اندازه اين ذرات (100-50 نانومتر) براحتي در جريان عمومي خون گردش كرده بدون اينكه عروق خوني را مسدود سازند. اين ذرات را بگونه‌اي مي‌توان طراحي كرد كه به يك داروي خاص متصل شده و غلظت آن را كاهش دهند. حتي آنها را بگونه‌اي مي‌توان طراحي نمود كه بيش از يك دارو را جذب كنند و براي برداشت چند نوع دارو مناسب باشند. اين افراد در يك مدل درون-برون تني (Ex-vivo) سميت قلب بوسيله داروهاي ضدافسردگي را مورد ارزيابي قرار دادند.
آنها دريافتند كه بهبود مسموميت در حالتي كه از نانوحاملها استفاده شد نسبت به موقعي كه از نانوذرات استفاده نشد سريع‌تر مي‌باشد. محدوديتهاي احتمالي اين روش تداخل نانوذرات با داروهاي ديگري است كه براي درمان مسموميت مريضها از آنها استفاده مي‌شود. اين محققان درنظر دارند اين روش را در نمونه‌هاي حيواني بزرگتر نيز بررسي كنند تا به نتايج واقعي‌تري دست يابند.
نتايج اين مطالعه در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.
منبع:
nanotechweb.org/cws/article/tech/32535
-
نانوپيپ‌هاي کربني براي کاوش و تزريق درون سلولي
نانوکاوشگرها و نانوپيپت‌هاي ساخته‌شده از نانولوله‌هاي کربني و لوله‌هاي کربني نانومقياس به‌دليل استحکام مکانيکي بالا، هدايت الکتريکي بالا و اندازة کوچک‌شان، اخيراً به‌عنوان جايگزين‌هاي مناسبي براي نانوپيپت‌هاي شيشه‌اي، مطرح شده‌اند. هم‌اکنون محققاني در دانشگاه پنسيلوانيا روش ساختي براي نانوپيپت‌هاي کربني(CNPs) توسعه دادهاند که نيازي به نانوآرايش خيلي سخت ندارد و براي توليد انبوه مناسب است.
(الف) از بالا به پايين: نوک لولة کربني نانوپيپت کربني هنگامي که روي ديوارة پيپت شيشه‌اي فشرده مي‌شود، دچار خميدگي مي‌شود و بلافاصله بعد از حذف اين نيرو، شکل اولية خود را باز مي‌يابد. (ب) از بالا به پايين: يک نانوپيپت کربني درون غشاء يک سلول عضلة نرم نفوذ مي‌کند. اين سلول به وسيلة دم‌زني (مکش) ميکروپيپت شيشه‌اي در مکاني نگه داشته مي‌شود. ميله‌هاي مقياس 15 ميکرومتر هستند.
پيپت‌ها ابزارهايي هستند که در هر آزمايشگاه شيميايي، پزشکي و زيست‌شناسي يافت مي‌شوند. با پيشرفت زيست‌شناسي مولکولي، محققان به پيپت‌هايي نياز پيدا کردند که قادر به تهيه مقادير کوچک‌تر و کوچک‌تر از نمونه، نه فقط براي کاوش کردن بلکه براي تزريق دارو، DNA و غيره داخل سلولها بدون آسيب رساندن به آنها، باشند. اگر چه امروزه امکان ساخت نوک يک پيپت شيشه‌اي ـ که قطر داخلي آن در حد چند ده نانومتر است ـ وجود دارد؛ اما در زمينه دقت فراوري و قابليت عملياتي چنين پيپتي مشکلات قابل ملاحظه‌اي وجود دارد.
دکتر هيم باو ، يکي از اين محققان، مي‌گويد: «ما بي‌نهايت علاقه‌مند به توسعه ابزارهاي نانوجراحي براي کاوش سلولها، پايش فرايندهاي درون آنها، و کنترل يا تغيير عملکردها آنها هستيم. ما نانوپيپت‌هاي کربني را به‌صورت انبوه توليد مي‌کنيم که مي‌توانند معرف‌هايي را بدون آسيب رساندن به سلولها، به داخل آنها تزريق کنند. ما احساس مي‌کنيم که اين CPNها دانشمندان را براي درک بهتر چگونگي عملکردهاي يک سلول و توسعة دارورساني‌ها و درمان‌هاي جديد کمک خواهند کرد».
ميخائيــــــل اسکــــرلاو، يکي ديگر از اين محققان، مي‌گويد: «ما يک فرايند ساخت براي توليد CNPها بدون هر نانوآرايشي، توسعه داده‌ايم که براي توليد انبوه نيز مناسب است. فرايند ساخت ما شامل ترسيب يک فيلم کربني داخل يک ميکروپيپت کواتز براي تشکيل يک کانال هادي، پيوسته و توخالي در امتداد طول اين ميکروپيپت، مي‌شود. خاصيت بي‌نظير اين نانوپيپت‌هاي کربني، وجود يک فيلم کربني توخالي و هادي از نظر الکتريکي است که در تمام طول ميکروپيپت کوارتز قرار دارد و مي‌تواند براي اندازه‌گيري‌هاي فيزيولوژي سلولي در هنگام تزريق سلولي، استفاده شود».
اسکرلاو فرايند ساخت را چنين شرح مي‌دهد: «داخل لوله‌هاي مويي کوارتز، با يک محلول کاتاليستي پر مي‌شود، ابتدا با هوا خشک، سپس داخل ميکروپيپت‌هاي نوک تيز قرار داده مي‌شوند. کربن به‌طور انتخاب‌پذير و به‌وسيله رسوب بخار شيميايي(CVD)، روي سطح کاتاليزور رسوب مي‌کند. ضخامت اين فيلم کربني را تغيير زمان CVD کنترل مي‌كند، سپس نوک ميکروپيپت براي حذف سطح خارجي کوارتز و در معرض قرار دادن طول کوتاهي از لوله کربني داخلي، اچينگ يا حکاکي مرطوب مي‌شود. زمان و دماي حکاکي مرطوب طولي از لوله کربني ـ که در معرض قرار داده مي‌شود ـ را مشخص مي‌کند. کاهش بيشتر قطر بيروني نوک مي‌تواند با حکاکي قطر بيروني لوله کربني به‌وسيله اکسيداسيون پلاسمايي، انجام شود که اين منجر به لوله‌هاي کربني با قطرهاي بيروني بين ده تا صد نانومتر مي‌شود. محصول نهايي يک لوله مويي شيشه‌اي است که يک فيلم کربني پيوسته روي سطح داخلي آن قرار دارد و يک لوله کربني نانومقياس از انتهاي آن بيرون زده‌است».
اين محققان متوجه شدند که نوک اين CNPها انعطاف‌پذير و کشسان است و در عين حال براي نفوذ آسان درون سلولها به اندازه کافي محکم هستند. اسکرلاو مي‌گويد: «برخلاف پيپت‌هاي شيشه‌اي که شکسته مي‌شوند، ما مشاهده کرديم که چگونه اين CNPها موقعي که روي يک سطح جامد فشرده مي‌شوند، بدون شکسته شدن خميده مي‌شوند، سپس موقعي که اين نيرو حذف مي‌شود، شکل اوليه خود را باز مي‌يابند. با اين حال اين CNPها براي رسوخ داخل سلولها عضلة نرم به اندازه کافي مستحکم هستند. اين CNPها با موفقيت درون سلولهاي مختلفي از قبيل سلولهاي سرطاني فلس‌دار اُرال و سلولهاي عصبي، نفوذ کرده اند».
همچنين روش ساخت قابل مقياس اين گروه تحقيقاتي اجازه ساخت همزمان صدها کاوشگر پايدار با ابعاد نانومقياس را مي‌دهد.
نتايج اين تحقيق در مجله Nanotechnology منتشر شده‌است.
nano.ir
-
نانو پزشكی
بدن انسان از ساختارهای مولكولی فعال و پیچیده ای ساخته شده است و زمانی كه این ساختارها دچار آسیب شوند، سلامتی انسان تهدید می شود .روشهای متفاوتی برای تشخیص بیماریها وجود دارند .به عنوان مثال یك پزشك می تواند از طریق سوالاتی كه از بیمار می پرسد یا عكس گرفته شده با اشعه X و یا جراحی ، به علل یك بیماری پی ببرد .پزشكان قادر به تشخیص بیماریهای مختلفی هستند ولی تاكنون بیماریهای بسیاری نیز ناشناخته و مرموز باقی مانده اند .شناخت یك بیماری به معنای داشتن اطلاعاتی كامل راجع به آن نیست .مثلا پزشكان می توانند قبل از اینكه در مورد نوع میكروب اطلاعاتی داشته باشند، عفونت را تشخیص دهند .بدون در نظر گرفتن درمانهایی از قبیل ماساژ دادن و پرتوافكنی ، جراحی و مصرف داروها دو نوع اصلی درمان هستند .
جراحی روشی مستقیم برای برطرف كردن ناراحتیهای بدن است كه امروزه توسط متخصصان مجرب و آموزش دیده انجام می شود .جراحان به منظور درمان ، برای برداشتن غدد سرطانی ، برطرف كردن انسداد رگها و حتی جایگزین كردن اعضای مختلف ، پوست و بافت بدن را برش می دهند .این روش می تواند خطرات بسیاری در برداشته باشد .به هوش نیامدن ، مقاومت بدن در برابر عضو جدید و از بین رفتن سلولها، نمونه ای از این خطرات هستند .جراحان كنترل دقیق بر عمل جراحی ندارند .بدن انسان توسط ماشینهای مولكولی كه اكثرا داخل سلولها هستند، فعالیت می كند .جراحان قادر به دیدن مولكولها و در نهایت ترمیم آنها نیستند .بنابراین علم كنونی قادر به درمان كامل بیماریها و یا حتی تشخیص بسیاری از بیماریها نیست .پزشكان همواره سعی كرده اند كه به بدن كمك كنند تا خود عمل درمان و التیام بخشی را انجام دهد .در ابتدا این عمل روند كندی داشت ولی با به كارگیری متدها و تجهیزات جدیدی كه امروزه وارد عرصه پزشكی شده اند، سرعت زیادی به خود گرفته است .در آینده ای نه چندان دور، بیماریهای مهلكی چون ایدز و سرطان ، قابل پیشگیری و درمان خواهند شد .اگر تصور چنین مساله ای برایتان غیر ممكن است ، به پیشرفتهای جهان پزشكی توجه كنید .در زمان قدیم تصور بریدن بدن انسان به وسیله كارد آن هم بدون احساس هیچ گونه دردی ، ناممكن بود .وجود بیماریهای لاعلاج بسیاری كه در دوران قدیم وجود داشته اند و اكنون داروهایی برای درمان آنها كشف شده است ، این امید را برای ما زنده نگه می دارد كه در آینده ای نزدیك تمام بیماریها قابل پیشگیری و درمان خواهند بود .
قابلیتها و توانمندیهای نانوپزشكی این نكته را گوشزد می كند كه می توان به زندگی و زنده بودن امیدوار بود .امروزه ممكن است در عنفوان جوانی حمله قلبی یا سرطان ناگهانی و غیر منتظره به سراغ مان بیایند .اما به راستی بیماران در حال مرگ چگونه می توانند از فواید تكنولوژیهای آتی پزشكی بهره جویند‚ چگونه می توان از ساختار فیزیكی بدن محافظت كرد تا پیشرفتهای تكنولوژی پزشكی در آینده ، سلامتی را به بیماران باز گرداند .
موضوعی خارق العاده در علم پزشكی مطرح شده است مبنی بر اینكه بیماران در حال مرگ را می توان منجمد كرد و سپس به مدت چندین دهه یا حتی چندین قرن در نیتروژن مایع نگهداری كرد تا زمانی كه تكنولوژی پزشكی به حدی پیشرفت كند كه قادر به بازگرداندن سلامتی آنها شود.
نانوتكنولوژی ، تكنولوژی برتر قرن بیست و یكم است كه امكان ساخت ماشین های مولكولی پیچیده را در اختیار ما قرار می دهد .نانوپزشكی فن به كارگیری تدابیر نانوتكنولوژی است و راه حلی است برای پایان دادن به بحرانهای جهانی مراقبتهای پزشكی .
نانوتكنولوژی قادر به پیشگیری و معالجه بیماریهاست .البته این مبحث هنوز در حال گذراندن مراحل اولیه خود است ولی توان متغیر ساختن علم پزشكی قرن بیست و یكم را داراست .ابتدایی ترین تجهیزات نانوپزشكی را می توان در تشخیص بیماریها به كار گرفت .
در كنار تمام داروها وتجهیزات پزشكی كه نانوتكنولوژی برای علم پزشكی به ارمغان آورده است ، نانوروباتهای ساخته شده می توانند تا بدانجا توسعه داده شوند كه بدون هیچ آسیب و ناراحتی وارد بدن شوند و به تشخیص بیماریها و درمان آنها بپردازند .نانوروباتها قادر به ترمیم سلولها، بافتها و اعضاء هستند .بیماریهایی چون سرطان ، هموفیلی ، آرتروز، رماتیسم ، ایدز و برخی از بیماریهای ذهنی توسط آنها كنترل می شود و در نهایت از بین می رود .نانوروباتها به قدری كوچكند كه می توانند به راحتی از میان رگها عبور كنند .این روباتها طور ی طراحی شده اند كه توسط سرنگ به بدن انسان تزریق می شوند و سپس از طریق رگها و دیگر مسیرهای سلولی در بدن انسان گردش می كنند .نانوروباتها یا نانوماشین ها می توانند اعضای داخلی بدن و چگونگی كاركرد آنها را تنظیم كنند و به قدری پیشرفته اند كه در جراحی پلاستیك نیز به كار گرفته می شوند .با وجود نانوروباتها، انسانها قادرند فرم بدن خود را از نو بسازند و حتی جنسیت خود را تغییر دهند .این نانوروبات ها در زمینه های پزشكی همچون موارد زیر نیز كاربردهای فراونی دارند:
تغییر شكل دادن Dna
مستحكم كردن استخوانهای شكسته
تغییر رنگ مو، چشم و پوست
با تزریق نانوماشین ها به ماهیچه می توان توانایی انسان را افزایش داد .نانوماشین ها می توانند جایگزین گلبولهای خون نیز شوند و خونی بسازند كه قابلیت نقل و انتقال وترمیم سلولهای مختلف بدن را داشته باشد و موجب حیات ابدی شود .خون ساخته شده ارزان قیمت خواهد بود و از لحاظ كارآیی همانند خون معمولی است و بدون در نظر گرفتن گروه خونی قابل تزریق به همه انسانها نیز هست .
نانوماشین های نانوپزشكی به وجود آورنده مرحله جدیدی از تكامل انسانی هستندكه سبب بقاء بشر می شوند .نانو ماشین ها طوری طراحی شده اند كه قادر به ساخت اتم ها و در نتیجه درمان بسیاری از بیماریهای مزمن امروزی هستند .
تصلب شرائین یكی از این بیماریهاست .در اثر این بیماری ، كلسترول در دیواره های داخلی رگها رسوب می كند و سبب تنگ شدن رگها می شود .زمانی كه شاهرگهای قلب نیز بر اثر این بیماری تنگ شدند، آن گاه خطر احساس می شود .هنگامی كه جریان خون محدود می شود، بافتهایی كه توسط رگها تغذیه می شوند، خواهند مرد .اولین نشانه های گرفتن رگها در قلب ، بروز آنژین است .اگر بیماری پیشرفته شود، ماهیچه های قلب می میرند و سبب حمله قلبی می شود .بدین منظور نانوماشین هایی طراحی و برنامه ریزی شده اند كه قادر به جستجو، یافتن و برطرف كردن رسوبات كلسترول و در نتیجه باز كردن مجدد رگها هستند .با كمك نانو ماشین های ترمیم كننده سلولها، می توان مشكلات مربوط به سلولها و بافتها را برطرف كرد .بدین منظور ماشین های ترمیم كننده سلولها به ابزارها و گیرنده های حسی در ابعاد مولكولی احتیاج دارند .اندازه این ماشین ها با اندازه باكتریها و ویروسها برابر است .ماشین های ترمیم كننده سلولها می توانند در مسیر جریان خون حركت كنند و همان گونه كه ویروس ها داخل سلولها می شوند، به سلولها وارد شوند .نانوماشین ها با تست كردن محتوا و فعالیت سلولها، مشكلات موجود را مشخص می كنند .نانوماشین ها برحسب مشكل تشخیص داده شده ، تعیین می كنند كه آیا سلول باید ترمیم شود و یا اینكه از بین برود .برای درمان سرطان نیز از این روش استفاده می شود .در ضمن ، كنترل این نانوماشین ها توسط نانوكامپیوتر صورت می گیرد .
از آنجایی كه تمام ناراحتی ها و مشكلات فیزیكی انسان در اثر تغییر آرایش اتمها صورت می پذیرد، ماشین های ترمیم كننده سلولها، اتمها را به محل صحیح خود باز می گردانند و مشكل را برطرف می كنند .با وجود جالب بودن این موضوع ، باید در نظر داشت كه برطرف كردن ناراحتی های فیزیكی به تنهایی نمی تواند مشكل اصلی را رفع كند .به عنوان مثال اگر فردی دچار ضربه مغزی شود، بافتهای آسیب دیده او ترمیم می شوند اما اطلاعاتی كه در سلولهای مغز ذخیره شده بودند از بین می رود .یكی از مواردی كه توسط نانوتكنولوژی قابل درمان نیست مربوط به سلامتی ذهن است .با این وجود برخی از تواناییهای ذهنی از طریق بازیابی سطوح هورمونی و شیمیایی مغز، درمان می شوند .
مشكل كهولت نیزتوسط نانوماشین ها برطرف می شود .ناتوان شدن استخوانها، چروك شدن پوست ، كاهش فعالیت آنزیمها، التیام كند و آهسته زخمها، ضعیف شدن حافظه و تمامی مشكلات ناشی از كهولت در اثر آسیب مولكولها، موجب عدم توازن شیمیایی و تغییر ساختارهای مولكولی می شوند.اگر ماشین های ترمیم كننده سلولها بتوانند سلولها و ساختارهای آسیب دیده را ترمیم كنند، روند كهولت خیلی آرامتر طی خواهد شد .
درنتیجه پیشرفت نانوتكنولوژی و نانوپزشكی ، ممكن است میانگین عمر انسان زمانی به صدها تا هزاران سال برسد.
-
استفاده از نانو حامل‌ها براي درمان مسموميتهاي دارويي
مسموميتهاي دارويي حدود ۴۰درصد ازكل موارد مسموميت را به خود اختصاص دادهاند و روش درماني با استفاده از تزريق نانو ذرات به درون خون ابداع شده است.
پايگاه اينترنتي فناوري نانو در گزارشي اعلام كرد، براي تعداد كمي از داروها پادزهر وجوددارد و درمان اين موارد منوط به پمپاژ معده و تخليه آن و يا تحريك روده‌ها، تجويز زغال فعال و يا انجام همودياليز مي‌باشد.
تمامي اين روشها تهاجمي بوده و نياز به دستگاههاي ويژه دارند.
در اين گزارش آمده است، روش جايگزين ديگري كه ابداع شده است، استفاده از تزريق نانو ذرات به درون خون است.
به‌گفته يكي از محققان دانشگاه "مونترال"، محققان درحال ارزيابي انواع نانو حامل‌ها جهت سميت‌زدايي دارويي هستند.
وي گفت محققان تاكنون موفق شده‌اند نشان دهند طراحي مناسب نانو حامل‌ها مي‌تواند داروها را از بافتها به راحتي خارج سازد.
اين ذرات به همراه حامل دارويي خود بعد از تخريب از بدن دفع مي‌شوند.
براساس اين گزارش، به دليل كوچك‌بودن اندازه اين ذرات( ۵۰-۱۰۰نانومتر) به راحتي در جريان عمومي خون گردش كرده ، بدون اين كه عروق خوني را مسدود سازند. اين ذرات را به گونه‌اي مي‌توان طراحي كرد كه به يك داروي خاص متصل شده و غلظت آن را كاهش دهند.
حتي آنها را به گونه‌اي مي‌توان طراحي نمود كه بيش از يك دارو را جذب كنند و براي برداشت چند نوع دارو مناسب باشند.
اين افراد در يك مدل درون-برون تني ( (Ex-vivoسميت قلب بوسيله داروهاي ضدافسردگي را مورد ارزيابي قرار دادند.
محققان دريافتند كه بهبود مسموميت در حالتي كه از نانوحاملها استفاده شد نسبت به موقعي كه از نانو ذرات استفاده نشد، سريع‌تر است.
به گزارش پايگاه اينترنتي فناوري نانو، محدوديتهاي احتمالي اين روش تداخل نانو ذرات با داروهاي ديگري است كه براي درمان مسموميت مريضها از آنها استفاده مي‌شود.
محققان درنظر دارند اين روش را در نمونه‌هاي حيواني بزرگتر نيز بررسي كنند تا به نتايج واقعي‌تري دست يابند.
نتايج اين مطالعه در مجله Nature Nanotechnologyمنتشر شده است.
