دانستني هاي جالب درباره ي نانوتکنولوژي

در اين بخش ميپردازيم به نانوتکنولوژي در پزشکي.در سال 1966 فيلمي تخيلي با عنوان «سفر دريايي شگفت انگيز» اهالي سينما را به ديدن نمايشي جسورانه از کاربرد نانوتکنولوژي در پزشکي ميهمان کرد. گروهي از پزشکان جسور و زيردريايي پيشرفته شان با شيوه اي اسرارآميز به قدري کوچک شدند که مي توانستند

در جريان خون بيمار سير کنند و لخته خوني را در مغزش از بين ببرند که زندگي او را تهديد مي کرد. با گذشت 36 سال از آن زمان، براي ساختن وسايل پيچيده حتي در مقياس هاي کوچک تر گام هاي بلندي برداشته شده است. اين امر باعث شده برخي افراد باور کنند

که چنين دخالت هايي در پزشکي امکان پذير است و روبات هاي بسيار ريز قادر خواهند بود در رگ هاي هر کسي سفر کنند. همه جانداران از سلول هاي ريزي تشکيل شده اند که خود آنها نيز از واحدهاي ساختماني کوچک تر در حد نانومتر (يک ميلياردم متر) نظير پروتئين ها،

ليپيدها و اسيدهاي نوکلئيک تشکيل شده اند. از اين رو، شايد بتوان گفت که نانوتکنولوژي به نحوي در عرصه هاي مختلف زيست شناسي حضور دارد. اما اصطلاح قراردادي «نانوتکنولوژي» به طور معمول براي ترکيبات مصنوعي استفاده مي شود که از نيمه رساناها، فلزات، پلاستيک ها يا شيشه ساخته شده اند.

نانوتکنولوژي از ساختارهايي غيرآلي بهره مي گيرد که از بلورهاي بسيار ريزي در حد نانومتر تشکيل شده اند و کاربردهاي وسيعي در زمينه تحقيقات پزشکي، رساندن داروها به سلول ها، تشخيص بيماري ها و شايد هم درمان آنها پيدا کرده اند. در برخي محافل نگراني هاي شديدي در مورد جنبه منفي اين فناوري به وجود آمده است؛

آيا اين نانوماشين ها نمي توانند از کنترل خارج شده و کل جهان زنده را نابود کنند؟ با وجود اين به نظر مي رسد فوايد اين فناوري بيش از آن چيزي باشد که تصور مي رود. براي مثال، مي توان با بهره گيري از نانوتکنولوژي وسايل آزمايشگاهي جديدي ساخت و از آنها در کشف داروهاي جديد و تشخيص ژن هاي فعال تحت شرايط گوناگون در سلول ها، استفاده کرد.

به علاوه، نانوابزارها مي توانند در تشخيص سريع بيماري ها و نقص هاي ژنتيکي نقش ايفا کنند. طبيعت نمونه زيبايي از سودمندي بلورهاي غيرآلي را در دنياي جانداران ارائه مي کند. باکتري هاي مغناطيسي، جانداراني هستند که تحت تاثير ميدان مغناطيسي زمين قرار مي گيرند.

اين باکتري ها فقط در عمق خاصي از آب يا گل ولاي کف آن رشد مي کنند. اکسيژن در بالاي اين عمق بيش از حد مورد نياز و در پايين آن بيش از حد کم است. باکتري اي که از اين سطح خارج مي شود بايد توانايي شنا کردن و برگشت به اين سطح را داشته باشد. از اين رو،

اين باکتري ها مانند بسياري از خويشاوندان خود براي جابه جا شدن از يک دم شلاق مانند استفاده مي کنند. درون اين باکتري ها زنجيره اي با حدود 20 بلور مغناطيسي وجود دارد که هر کدام بين 35 تا 120 نانومتر قطر دارند. اين بلورها در مجموع يک قطب نماي کوچک را تشکيل مي دهند.

يک باکتري مغناطيسي مي تواند در امتداد ميدان مغناطيسي زمين قرار گيرد و مطابق با آن بالا يا پايين برود تا مقصد مورد نظرش را پيدا کند. اين قطب نما اعجاز مهندسي طبيعت در مقياس نانو است. اندازه بلورها نيز مهم است. هر چه ذره مغناطيسي بزرگ تر باشد، خاصيت مغناطيسي اش مدت بيشتري حفظ مي شود.

اما اگر اين ذره بيش از حد بزرگ شود خود به خود به دو بخش مغناطيسي مجزا تقسيم مي شود که خاصيت مغناطيسي آنها در جهت عکس يکديگرند. چنين بلوري خاصيت مغناطيسي کمي دارد و نمي تواند عقربه کارآمدي براي قطب نما باشد. باکتري هاي مغناطيسي قطب نماهاي خود را فقط از بلورهايي با اندازه مناسب مي سازند

تا از آنها براي بقاي خود استفاده کنند. جالب است که وقتي انسان براي ذخيره اطلاعات روي ديسک سخت محيط هايي را طراحي مي کند دقيقاً از اين راهکار باکتري ها پيروي مي کند و از بلورهاي مغناطيسي در حد نانو و با اندازه اي مناسب استفاده مي کند تا هم پايدار باشند و هم کارآمد.

محققان در تلاش هستند تا از ذرات مغناطيسي در مقياس نانو براي تشخيص عوامل بيماري زا استفاده کنند. روش اين محققان نيز مانند بسياري از مهارت هايي که امروزه به کار مي رود به آنتي بادي هاي مناسبي نياز دارد که به اين عوامل متصل مي شوند. ذرات مغناطيسي مانند برچسب به مولکول هاي آنتي بادي متصل مي شوند.

اگر در يک نمونه، عامل بيماري زاي خاصي مانند ويروس مولد ايدز مد نظر باشد، آنتي بادي هاي ويژه اين ويروس که خود به ذرات مغناطيسي متصل هستند به آنها مي چسبند. براي جدا کردن آنتي بادي هاي متصل نشده، نمونه را شست وشو مي دهند. اگر ويروس ايدز در نمونه وجود داشته باشد،

ذرات مغناطيسي آنتي بادي هاي متصل شده به ويروس، ميدان هاي مغناطيسي توليد مي کنند که توسط دستگاه حساسي تشخيص داده مي شود. حساسيت اين مهارت آزمايشگاهي از روش هاي استاندارد موجود بهتر است و به زودي اصلاحات پيش بيني شده، حساسيت را تا چند صد برابر تقويت خواهد کرد.