Three Ways Nanotechnology Is Changing the Healthcare Industry Antoine Galand – Forbes Jul 20, 2022

ترجمة د. علي زيدان طب وجراحة – مستشفى حمود الجامعي – لبنان

يشير طب النانو إلى مجال العلم الذي يجمع بين تقنية النانو والأدوية أو جزيئات التشخيص لتحسين القدرة على استهداف خلايا أو أنسجة معينة. يتم إنتاج هذه المواد على مستوى النانو وهي آمنة لإدخالها في الجسم. تشمل تطبيقات تقنية النانو في الطب التصوير أو التشخيص أو توصيل الأدوية التي ستساعد المهنيين الطبيين في علاج الأمراض المختلفة. 

كانت تقنية النانو في يوم من الأيام مادة خيال علمي، وقد أصبح اليوم مفهوم إنشاء أجهزة وآلات أصغر بعدة آلاف من المرات من عرض شعرة الإنسان حقيقة راسخة. أدى ظهور تقنية النانو إلى تحويل الصناعات التي تتراوح من الإلكترونيات الاستهلاكية إلى تصنيع المنسوجات ومستحضرات التجميل من خلال فتح مواد وعمليات جديدة على المستوى النانوي. أحد أكثر التطبيقات الواعدة لقدرتنا المكتشفة حديثًا على معالجة الذرات والجزيئات الفردية هو في الرعاية الصحية، حيث تم تقييد قدرة الأطباء على علاج المرض بسبب الحلول “الكلية” غير الدقيقة نسبيًا. جسم الإنسان نظام معقد بشكل ملحوظ، حيث إن عمليات المقياس النانوي التي تحدث داخل الخلايا هي التي تحدد ما إذا كنا مرضى أم أصحاء. إذا أردنا في أي وقت علاج أمراض مثل السكري والسرطان ومرض الزهايمر، فنحن بحاجة إلى تقنيات تعمل على نطاقها. على الرغم من أن التقنيات النانوية الطبية جديدة نسبيًا، إلا أنها تؤثر بالفعل على طريقة تشخيص مجموعة واسعة من الأمراض وعلاجها والوقاية منها.

تقنيات النانو قادرة على تحسين التشخيص الطبي بشكل كبير من خلال جعلها أقل تكلفة وملاءمة. وخير مثال على ذلك هو “الحبوب الذكية”، التي تمكن الأطباء والمرضى من مراقبة عدد مذهل من الأمراض. تعتمد الطريقة التي تعمل بها الحبوب الذكية على المرض الذي تهدف إلى علاجه أو تشخيصه. بشكل عام، تستخدم الحبوب الذكية مستشعرات نانوية مصممة لاكتشاف وجود المرض قبل فترة طويلة من ظهور الأعراض على المريض. احتوت أول حبة ذكية، التي وافقت عليها إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في عام 2001، على كاميرا مصغرة مصممة لمراقبة الأمعاء أو القولون للكشف عن نزيف كرون أو النزيف الداخلي أو الأورام الحميدة. يتم نقل البيانات التي تُجمع بواسطة الحبوب الذكية لاسلكيًا إلى جهاز يتحكم فيه المريض، وهو قادر على مراقبة صحته الداخلية باستمرار. مسار آخر واعد لتقنية النانو هو الروبوتات النانوية، التي تحتوي على محركات صغيرة تسمح لها بالانتقال إلى مناطق معينة من الجسم. يمكن تناول الروبوتات النانوية أو حقنها وتوصيل نفسها إلى موقع المرض، والتقاط الصور وإرسالها إلى الطبيب أو المريض.

يمكن الاستفادة من تقنية النانو في علاج الأمراض بدقة فائقة

في حين أن الروبوتات النانوية قد أظهرت نتائج واعدة كأداة تشخيصية، فإن تطبيقها الأساسي حتى الآن كان بمثابة عوامل توصيل الأدوية. على سبيل المثال، طور باحثون في جامعة ولاية أريزونا ما يسمى بـ “روبوت أوريغامي النانوي” الذي يتكون من صفيحة مسطحة من الحمض النووي الاصطناعي المغلفة بإنزيم تخثر الدم، ويمكن طيها إلى أشكال مختلفة. ثم تُحقن ورقة الحمض النووي النانوية في مجرى الدم، وتتم برمجتها للبحث عن الخلايا السرطانية، والتعلق بسطحها وحقنها بإنزيم تخثر الدم، الذي يمنع خلية الورم من الدم الذي تحتاجه للبقاء على قيد الحياة. يساعد هذا الروبوت النانوي في التغلب على واحدة من أصعب المشاكل في علاج السرطان، وهي كيفية تدمير الخلايا السرطانية دون الإضرار بالأنسجة السليمة المجاورة. أثبتت تقنيات النانو أيضًا أنها مفيدة جدًا عندما يتعلق الأمر بإدارة الأمراض التي تتطلب التقيد الصارم بالأدوية الموصوفة. تشير الأبحاث إلى أن أكثر من 50ا%من المرضى المصابين بأمراض مزمنة يفشلون في تناول أدويتهم على النحو الموصوف، ولكن يمكن مواجهة هذه المشكلة باستخدام تقنيات النانو المبرمجة لإطلاق الأدوية تلقائيًا.

يمكن أن تساعد تقنية النانو في الوقاية من المرض

واحدة من أكثر الطرق فعالية لتحسين نتائج المرضى هي منعهم من الإصابة بالمرض في المقام الأول. هنا أيضًا، تمتلك تقنيات النانو الكثير لتقدمه. تعد الأمراض التي تنقلها المياه من أكثر أسباب المرض شيوعًا في العالم، وتنتشر في الدول النامية التي تفتقر إلى إمكانية الوصول إلى المياه النظيفة. إن القدرة على التحقق من وجود الملوثات الميكروبية في الماء بتكلفة رخيصة وفعالة مسارٌ قويٌ لتقليل المرض والوفاة في هذه المناطق. في الآونة الأخيرة، طور فريق من الباحثين في جامعة أريزونا تقنية تستخدم رقاقة ورقية مغلفة بجسيمات نانوية من بوليمر فلوري مشابه للستايروفوم. كان لكل جسيم أجسام مضادة ضد فيروس نوروفيروس، وهو أحد مسببات الأمراض الفيروسية الشائعة المطلية على السطح. عندما يتم إسقاط الماء الذي يحتوي على نوروفيروس على الرقاقة، تلتصق الفيروسات بالجزيئات التي تبدأ في التألق بطريقة يمكن اكتشافها من خلال مجهر. هذا يقلل بشكل كبير من تكلفة الكشف عن نوروفيروس في إمدادات المياه، الأمر الذي يتطلب عادة شحن عينة إلى المختبر والانتظار لأيام للحصول على نتيجة.

تعد الأجهزة القابلة للارتداء مجالًا واعدًا آخر للبحث في مجال تكنولوجيا النانو للوقاية من الأمراض. تساعد تقنيات النانو حتى في منع الجروح المعدية، من خلال الضمادات الذكية التي تحتوي على جزيئات نانوية من عوامل تخثر الدم، أو هرمونات، النمو، أو أجهزة الاستشعار التي يمكنها اكتشاف العدوى وإطلاق المضادات الحيوية. في كثير من الحالات، تُصنع هذه الضمادات من مواد صديقة للبيئة تسمح بتركها على الجرح حتى تذوب. العلم دائم التغير. تعتبر التطورات في مجال تقنية النانو مثيرة وواعدة على حد سواء. الشركات التي تستفيد من هذا العلم المتطور، خاصة تلك العاملة في المجال الطبي، ستخلق حلولًا يمكن الوصول إليها، مما يساعد على تغيير العالم. ابدأ بتعيين العلماء المناسبين وتوسيع شبكة المهندسين الخاصة بك. لن يؤدي التنوع في مكان العمل إلا إلى توسيع نطاق الإبداع والتقدم الذي يمكن للفريق إنشاؤه في المجال العلمي.