آشنایی با نانو زیست فناوری

zhenetic_giyahi_zistخبرگزاری کشاورزی و منابع طبیعی(IANN)طبیعت تاکنون منشأ بسیاری از الهامات در رشته‌های مختلف بوده است. انسان همواره با نگاه عمیق و پرسشگر در اطراف خود به کشفیات و دستاورد‌های مهمی در جهت بهبود شرایط زندگی خود رسیده است. فناوری مربوط به تولید این دستاوردها را اصطلاحا فناوری زیست تقلید می‌نامند. نخستین نانوروبات‌ها در طبیعت با پیدایش و تکامل باکتری‌ها و ویروس‌ها به وجود آمدند. همچنین داخل سلول‌ها اندامک‌های بسیاری وجود دارند که هر کدام مانند یک نانوماشین برای پیشبرد فعالیت‌های مهم زیستی و متابولیکی روزانه سلول‌ها تمایز یافته‌اند. مثال‌های دیگری از دنیای زیست‌شناسی که در محدوده ساختارهای نانومقیاس قرار دارند، عبارتند از: نانوحفره‌های نوری موجود بر روی بال‌های پروانه، نانومواد مرکب مانند تار عنکبوت، نانوساختارهای مو مانند پای مارمولک.
مهندسان با توجه به ساختار مستحکم و در عین حال منعطف تار عنکبوت موادی را تولید کردند که در ساخت چتر نجات، ربات‌های مصنوعی برای کاربرد پزشکی و کاربردهای دیگر به کار می‌رود.
در زمینه زیست تقلید موارد بسیار دیگری نیز می‌توان یافت. محققان با تهیه و بررسی تصویر سه بعدی ساختار تپه موریانه ساختمانی طراحی کردند که می‌تواند بدون استفاده از تهویه هوا و با ۱۰% انرژی مصرفی خانه‌های رایج هم اندازه، دمای داخلی خود را حفظ کند. سلول‌های خورشیدی شبه برگ، الیاف تقلید شده از پوست کوسه و سطوح آب‌گریز تقلید شده از برگ نیلوفر آبی نشان می‌دهد که تا این لحظه طبیعت برترین و بزرگ‌ترین فناور نانو بوده است.

نانوزیست فناوری و زیست نانوفناوری
همانطور که دیدید زیست فناوری به‌طور طبیعی با ارائه مدل‌ها و مواد زیستی منجر به توسعه فناوری نانو می‌شود. در حالیکه فناوری نانو با در اختیار گذاشتن ابزار برای زیست فناوری آن را در رسیدن به اهدافش یاری می‌رساند. اما نانوزیست فناوری یا زیست نانوفناوری چیست؟ چه ارتباطی بین این دو شاخه وجود دارد؟
از نظر برخی محققان این دو شاخه زیرمجموعه‌ای از فناوری نانو است و هدف هر دو تولید محصولاتی برای مطالعه سیستم‌های زنده است. کاربرد هر کدام از این دو واژه به زمینه تخصصی محققان مختلف بستگی دارد. تفاوت این دو شاخه در عملکرد تولیدی محصولات آشکار می‌شود. هرگاه از الگوها و مواد زیستی (مانند DNA، پروتئین، لیپید و…) برای تولید ابزار و سامانه‌هایی در ابعاد نانو استفاده شود، زیست نانوفناوری معرفی می‌شود. اما استفاده از ابزار‌های نانویی در کاربرد‌های زیستی در حوزه نانوزیست فناوری خواهد بود.
اصطلاح نانوزیست فناوری نخستین بار در سال ۲۰۰۰ و اصطلاح زیست نانوفناوری در سال ۲۰۰۴ مطرح گردید. امروزه عموما از اصطلاح نانوزیست فناوری استفاده می‌شود.
به کارگیری محصولات زیست نانوفناوری یا نانوزیست فناوری در کاربرد‌های تشخیصی و درمانی به حوزه نانوپزشکی تعلق دارد. سامانه‌های تولید شده مانند نانوروبات‌ها (روبات‌هایی در ابعاد نانومتری) به عنوان جراحان کوچک در داخل بدن و عروق عمل می‌کنند و می‌توانند نواقص ژنتیکی را با جابه‌جا کردن یا دستکاری مولکول‌های DNA برطرف سازند. موتورهای درمانگر و دارو رسان که از کنترل و حرکت دادن مولکول‌های زیست تخریب پذیر در ابعاد نانو ساخته می‌شود در درمان سرطان، رهایش هوشمند دارو و شناسایی بیماری‌های در حال ایجاد در بدن کاربرد‌های بسیاری دارند. بعضی از نانوذرات نیز به واسطه خواص مغناطیسی منحصر به فرد می‌توانند به عنوان عوامل بهبود کیفیت تصویربرداری به کار روند.

دارورسانی هدفمند
دارورسانی هدفمند از مهم‌ترین چالش‌ها در تهیه سیستم‌های دارورسانی است. ظهور فناوری نانو باعث پیشرفت چشم‌گیری در ردیابی، تشخیص و درمان بیماری‌های مختلف از جمله انواع سرطان شده است. کلیه تلاش‌های سیستم‌های دارورسانی نوین بر این پایه استوار است که داروی مورد نظر را به محل اثر برساند و اثر بخشی مناسب و عوارض جانبی کم از دارو فراهم آورد.
روش‌های متعارف رهاسازی دارو در بدن معمولا از دو راه گوارشی (ورود از طریق دهان و جذب خون در طول لوله گوارشی) و غیرگوارشی (تزریق قطره‌های چشمی و. .) صورت می‌گیرد و انتخاب مسیر مناسب برای رهایش دارو بستگی به نوع و مکان آسیب و بیماری دارد. در اغلب این روش‌ها دارو در طی مسیری طولانی از سدهای بزرگی چون محیط اسیدی معده عبور کرده و درگیر فعل و انفعالاتی می‌شود. سپس توسط دیواره‌های روده‌ای وارد چرخه درون کبدی شده و در نهایت جذب خون می‌شود. هدر رفتن دارو در طول عبور از دستگاه گوارش، دستگاه گردش خون و بافت‌های حد واسط دوز دارویی را غیر واقعی و بیش‌تر از مقدار مورد نیاز برای درمان برده است و این باعث ایجاد عوارض جانبی و آسیب به بافت‌های سالم بدن می‌شود.
برای حل مشکلات فوق تلاش‌های زیادی برای طراحی سیستم‌های رهایش کنترل شده دارو شده که فناوری نانو در این زمینه منجر به پیشرفت و دستاورد‌های چشمگیری شده است.

بحث و نتیجه‌گیری
از همپوشانی فناوری نانو و زیست فناوری، نانوسیستم‌های دارورسانی از جهات متعددی مورد توجه قرار گرفته است. هدف از توسعه این سیستم‌ها که شامل دارو، حامل، گروه‌های سطحی هدف یاب و اصلاح کننده سطح است، رهایش کنترل شده و اختصاصی دارو با حفظ غلظت، برای مدت زمانی مناسب به بافت هدف است. در این مبخش به‌طور خلاصه مفاهیم نانوزیست فناوری و زیست نانوفناوری مطرح و مقایسه شدند. در ادامه این فصل، محصولات این دو گروه به‌طور اختصاصی در حوزه دارورسانی هدفمند معرفی و بررسی می‌شوند.
منبع: سبزینه



پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *