استخدامات النانو تكنولوجي في الطب

بسبب الخصائص المميزة لأنابيب الكربون النانوية أمكن استعمالها في علاج وتشخيص الكثير من الأمراض، من أهمها السرطان، كما يمكن استخدامها في علاج الجينات أو استبدال التالف منها، أو استعمالها کاوعية دموية نظرا لحجمها الصغير جداً وشكلها الذي يشبه الأوعية الدموية الصغيرة، أو استخدامها لزيادة سرعة نمو الخلايا العظمية.ومن بين العديد من استخدامات النانو تكنولوجي في الطب:

1- علاج مرض السرطان

استخدمت تكنولوجيا النانو في الطب بمرحلة مبكرة لعلاج مرضى السرطان.حيث وجد أن للكربون في حجم النانو خاصية فريدة من نوعها حيث إن درجة حرارته قد تصل إلى 70 درجة مئوية في خلال 120 ثانية إذا تم تعرضه للأشعة تحت الحمراء، فإذا استطاع العلماء توجيه أنابيب الكربون النانوية لكي تتركز في الخلايا السرطانية فقط دون الخلايا السليمة الأخرى ، ثم تعريض المريض للأشعة تحت الحمراء، فإن تلك الخلايا ستدمر بفعل درجة الحرارة العالية. والمميز في هذه التقنية أن الأشعة تحت الحمراء لا تضر الخلايا السليمة على عكس العلاج الكيميائي الذي يسبب الكثير من الأعراض الجانبية المؤلمة مثل القيء المستمر وتساقط الشعر ،ناهيك عن أن العلاج الكيميائي لا يميز بين الخلايا الصحيحة والخلايا المريضة بل إنه يدمر أي خلية تقف في طريقه.

طور علماء من مركز السرطان الأمريكي قنابل مجهرية ذكية تخترق الخلايا السرطانية، وتفجرها من الداخل، ومن ثم استخدامها في قتل الخلايا السرطانية في فئران المختبر ونجحت العملية في اختراق الخلايا السرطانية وقتلها.

2- العلاج الجيني

كان من الصعب أن تستبدل الأجزاء التالفة من المادة الوراثية بأجزاء أخرى سليمة من الخارج، لصعوبة مرور المادة الوراثية من خلال جدار الخلية، ولإدخالها لابد من وجود حامل لها ينقلها إلى داخل الخلية، وقد لعبت الأنابيب النانوية متناهية الصغر هذا الدور بأن تم ربط جزيئات المواد الوراثية على جدارها، أو إدخالها في تجويف الأنبوب نفسه، وبذلك يدخل الأنبوب عبر جدار الخلية حاملا معه الجزء الجديد من المادة الوراثية التالفة.

3- الأدوية المضادة

توصل العلماء الأمريكيون إلى طريقة علمية جديدة لاستخدام النانو تكنولوجي في الطب لمكافحة البكتيريا القاتلة التي طورت مقاومتها ضد المضادات الحيوية الحالية، وأيضا لمكافحة البكتيريا القاتلة الفتاكة التي طورت مناعة ذاتية للمضادات الحيوية، والبكتيريا المحورة وراثيا المستخدمة عادة في الحرب البيولوجية. ويعتبر هذا النوع الجديد من الأدوية الذكية بديلا غير مسبوق للمضادات الحيوية، ويساعد على حل مشكلة مقاومة هذه الأنواع البكتيرية للأدوية.

يعرف هذا النوع الجديد من الأدوية باسم ( النانوبیوتیکس – Nanobiotics ) أو (نانوتيوبس)، ويعتمد دواء ( النانوبيوتيکس) الجديد على بيبتيدات حلقية ذاتية التجمع على هيئة أنابيب أو (دبابيس) نانوية متناهية الصغر لتقوم بثقب جدران البكتيريا المعدية الفتاكة المقاومة للمضادات الحيوية.

4- استخدامها كأوعية دموية

يمكن استعمال الأنابيب النانوية كأوعية دموية خاصة تقوم بتوصيل الدواء الذي تحمله داخلها أو المثبت على سطحها إلى مكان محدد دون غيره، وبذلك تكون كفاءة الدواء أعلى من الطريق الطويل المعتاد للدواء أن يدخل عن طريقه إلى المعدة ثم يمتص مما يؤثر على الكثير من اعضاء الجسم مثل الكبد. أما الأنابيب النانوية فهي تعمل على إطلاق الدواء في العضو المصاب فقط دون غيره، وبهذا تقل الجرعة وتقل الأعراض الجانبية المصاحبة للدواء، وتزيد قدرة الدواء على مواجهة المرض والقضاء عليه.

5- في المنظفات والضمادات الصحية

تحتوي المستحلبات بشكل خاص على جسيمات النانو ذهب القادرة على القضاء على البكتيريا وميكروبات السل. وتتميز مستحلبات النانو أو مطهرات النانو، بقدرتها الكبيرة على مكافحة الميكروبات والقضاء عليها، وكذلك تتميز بعدم تأثيرها على الأسطح وعلى المستخدمين، فهي لا تسبب الصدأ أو التآكل للأسطح التي يتم تطهيرها بها، كما أنها لا تسبب الاشتعال، وهي كذلك آمنة الاستعمال فهي غير سامة وليس لها أي جوانب سلبية.

ضمادات النانو الصحية هي إحدى منتجات تقنية النانوفي المجال الصحي، وتتميز هذه الضمادات بنعومتها الفائقة، وقدرتها العالية على مكافحة الجراثيم المنتشرة في الهواء وفي الأماكن العامة ؛ مما يساعد بإذن الله على سرعة التئام الجروح والإصابات وكذلك تساعد على مكافحة انتقال العدوى والإصابات المرضية في المستشفيات والمرافق العامة، وتعتمد هذه الضمادات في عملها على استخدام جسيمات النانو الفضية.

6- النانو وأمراض القلب

استخدام مجسات كهربية نانوية في حجم الشعرة أو أقل لتدخل الى العضلة القلب مباشرة لتنشيطها في حالات التوقف المفاجئ، ويتم تسليط كهرباء تصل لعشر الكمية التي يتعرض لها المريض بالطريقة التقليدية، مما يقلل من الاثار الجانبية. بالإضافة إلى تقنيات النانو تكنولوجي في تنظيم ضربات القلب،وكذلك استخدام حفارات نانوية لإذابة الجلطات في الجسم والمخ بصورة تقلل استخدام الأدوية بل وتقلل فرص التدخل الجراحي.

7- النانو ومستحضرات التجميل وكريمات الوقاية من الشمس

في مجال مستحضرات الوقاية من الشمس تم استخدام جسيمات النانو لأكسيد الزنك وكذلك لأكسيد التيتانيوم لرفع كفاءة هذه المستحضرات ضد الأشعة الضارة، بالإضافة إلى كونها شفافة جدا وغير مرئية مثل المستحضرات التقليدية التي غالبا ما تكون ذات اللون أبيض، وهذا النوع من تقنية النانو تكنولوجي مفيد جدا صحياً وطبياً للأشخاص الذين يستعملون مستحضرات  الوقاية من الشمس بشكل كبير، والذين قد يعانون من تكون بقع بيضاء نتيجة استخدام المستحضرات التقليدية، وتتميز هذه المستحضرات بطول استقرارها وتأثيرها ضد الآثار السلبية لأشعة الشمس، أما بالنسبة لمستحضرات التجميل فهناك كبسولات النانو البلاستكية التي تعمل على مقاومة التجاعيد واثار الشيخوخة، حيث تستطيع نقل المواد النشطة المكافحة للتجاعيد إلى المناطق المطلوبة بدقة عالية وكفاءة كبيرة.

8- زيادة سرعة نمو الخلايا العظمية

إذا حدث كسر وإصابة في العظم فإن علاجه يستغرق وقتا طويلا جدا، هذا ينطبق على المرضى الصغار في السن ، أما إذا تحدثنا عن المرضى الكبار في السن فإن نمو العظم يكون بطيئا جدا ويستغرق حوالي ضعف الوقت الذي يحتاجه المرضي صغار السن. ولزيادة سرعة نمو خلايا العظم، قام العلماء بصناعة قرص من مادة خاصة تسمى poly propylene fumarate (PPF) .حيث يفترض أن يتميز بأنه مسامي أو إسفنجي، قابل للتحلل، غير سام. بثت على هذا القرص بعض الخلايا العظمية الجديدة سريعة النمو، ثم يزرع القرص في المكان المصاب أو المكسور من العظم ، وحين يتحلل القرص، يستبدل بنسيج عظمي جديد وقوي بفعل خلايا العظم سريعة النمو وقام العلماء بعد ظهور أنابيب الكربون النانوية بعمل تجربة أثبتت أن الأنابيب قد حسن كثيرا من نمو الخلايا ، فقد زرعوا أقراصا من البوليمر (PFF) في مجموعة من الأرانب ومعها أنابيب كربون نانوية بنسبة 0.5 %، وبعد أربعة أسابيع لم يكن هناك فرق بين عمل الاثنين،لكن بعد 12 أسبوعا وجد أن القرص الذي يحتوي على أنابيب كربون نانوية قد أنتج ثلثي النسيج العظمي الأصلي ، أما القرص الخالي من تلك الأنابيب فقد أنتج خمس الخلايا فقط.

9- علاج أمراض الكلى بتقنية النانو

تستخدم تقنيات النانو في دراسة تكوين بروتينات الكلى على المستوى الذري.حيث تقوم بالتصوير الضوئي لدراسة العمليات الحيوية التي تحدث في خلايا الكلي.ومن خلال فهم الخواص الفيزيائية والكيميائية لبروتينات الكلي على المستوى الذري، سيستطيع العلم أن يتوصل إلى حل لعديد من أمراض الكلى.

حلم يراود العديد من الأطباء في هذا المجال، ويمكن أن يتحقق باستخدام نانوروبوت يقوم بعملية ترميم للكلى المريضة على المستويين الخلوي والجزيئي. الهدف هو القدرة على توجيه الأحداث بطريقة منظمة على مستوى الخلية مما يحمل إمكانية تحسن كبير للعديد من مرضى الكلى.

10- تقنية النانو في علاج حب الشباب

استخدام النانو تكنولوجي في الطب لعلاج حب الشباب ،الذي يصيب أكثر من 85 % من المراهقين، ويكون للعلاج الحالي آثار جانبية غير مرغوب فيها بما في ذلك احمرار وحرق أماكن الإصابة. تمكن الأطباء من استخدام تركيبات بتقنية النانو تكنولوجي كعلاج جديدا لحب الشباب. ويعتمد على إيصال حمض اللوريك مملوءا بمركبات النانو (جزيئات الزهب) التي تتوجه مباشرة إلى البكتيريا التي تعيش تحت الجلد والتي تسبب حب الشباب وتقضي عليها.