درمان و تشخیص سرطان با نانو – کلینیک آروین
یک نانومتر یک میلیاردیم متر است: تصور چیزی به این کوچکی، معادل 1/80000 ضخامت یک مو، سخت است، فضایی که حدود ده اتم هیدروژن می تواند در آن جمع شود. با این حال، بیوفیزیکدانانی که با فناوری نانو سر و کار دارند در این مقیاس کار می کنند: مواد، ابزارها و سیستم های دارویی آنقدر کوچک هستند که می توانند با سلول ها تعامل داشته باشند. یک سلول دارای قطری بین 10000 تا 20000 نانومتر است. این بدان معناست که هر محصولی در حدود 100 نانومتر (مقیاسی که دانشمندان زیست پزشکی روی آن کار می کنند) می تواند وارد سلول و حتی اندامک های اجزای آن شود و با DNA و پروتئین ها تعامل داشته باشد.
یک حسگر فناوری نانو می تواند نشانگر های بیولوژیکی یک بیماری، در درجه اول سرطان، را حتی در چند سلول یا یک نمونه بافت کوچک شناسایی کند. در واقع، امید است که فناوری های نانو به توسعه ابزارهای تشخیصی جدید و همچنین بردار های جدید، یعنی بسترهایی برای پشتیبانی از داروهایی که به لطف ابعاد بسیار کوچک ناقل، دقیقاً در جایی که در داخل سلول مورد نیاز است، آزاد می شوند، کمک کند. قبل از انجام این کار و قبل از اینکه ابزارهای موثر برای تشخیص و درمان سرطان در دسترس باشند، تعامل نانو ذرات با سیستم های بیولوژیکی باید بهتر مورد مطالعه قرار گیرد.
درمان و تشخیص سرطان با نانو
فوئیانی توضیح می دهد: «در سطح نانو، ماده می تواند رفتار های غیرعادی داشته باشد و از قوانینی پیروی کند که با قوانین فیزیک کلاسیک متفاوت است. ” امکان استفاده مجدد از آنها در صورت شکست در امتحان راه حل متفاوت: یک مزیت بزرگ به ویژه در مورد تومورهای نادر، که تحقیقات آنها نیز به دلیل کمبود مواد بیولوژیکی در دسترس دانشمندان متوقف شده است.
یکی از نانو ابزارهایی که قبلاً به سطح متوسطی از توسعه رسیده است، به اصطلاح «قفسه» یا کنسول است، یک تکیه گاه که می تواند برای حمل مولکول هایی که قادر به اتصال به توالی های DNA تغییر یافته یا پروتئین های موجود در انواع خاصی از سرطان هستند، اصلاح شود. محققان با نظارت بر محل “قفل” شدن کنسول ها به DNA، می توانند تغییرات در کد ژنتیکی را تشخیص دهند. نانو منافذی که قبلاً در برخی آزمایشگاه ها آزمایش شده اند نیز می توانند تشخیص را بهبود بخشند.
اینها منافذ مصنوعی کوچکی هستند که قادر به عبور تنها یک رشته DNA در یک زمان هستند، مانند نوعی غربال. همانطور که DNA از طریق نانو حفره جریان می یابد، محققان می توانند شکل و خواص الکتریکی هر پایه را با این مزیت اندازه گیری کنند که این سیستم به عنوان ابزاری برای خواندن کد ژنتیکی نیز عمل می کند. برای مشخص کردن نقطه ای که در آن تغییر روی DNA وجود دارد، می توان از نانو لوله های کربنی استفاده کرد که بیش از همه در زمینه سرطان شناسی نشان داده شده است.
اثر یک پرچم سیگنال است: مجموعه نانو لوله ها مکان جهش ها را به دانشمندان نشان می دهند، بخش مهمی از اطلاعات است که می تواند نحوه تکامل بیماری را نشان دهد. فوئیانی توضیح می دهد: فناوری نانو همچنین به حذف سرطان از سلول های بیمار بدون آسیب رساندن به سلول های سالم کمک می کند. نانوذرات علاوه بر اینکه حامل دارو هستند، قادر به حمل موادی با قابلیت جذب نور در طول موج های خاصی در بافت ها خواهند بود.
به لطف این خاصیت، نانوذرات بیش از حد گرم می شوند و سلولی که در آن قرار دارند را از بین می برند و فقط همین. برای شناسایی سلول های سرطانی نیز می توان به آنتی بادی برای ناقل فوئیانی نتیجه می گیرد: «تکنولوژی های بسیاری دیگر در مرحله پیشرفته توسعه هستند».
“پتانسیل بسیار زیاد است حتی اگر هنوز چیزهای زیادی برای مطالعه وجود داشته باشد. ماهیت بین رشته ای این حوزه تحقیقاتی نیز بزرگترین مشکل آن است: به همین دلیل منطقی نیست که یک موسسه واحد آزمایشگاه خود را ایجاد کند، اما منطقی تر است. همانطور که در میلان انجام می شود، نیروهای خود را به هم بپیوندید تا پزشکان، زیست شناسان، فیزیکدانان، مهندسان و بسیاری دیگر با هم یک هدف را دنبال کنند.
مزیت درمان و تشخیص سرطان با نانو
نانوتکنولوژی (علم تولید و کاربرد مواد در اندازه های نانومتر)، به عنوان یکی از فناوری های نوین در تشخیص و درمان بیماری های سرطان مورد توجه قرار گرفته است.
از مزایای استفاده از نانو در درمان سرطان، می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- افزایش دقت در تشخیص سرطان با نانو سیستم هایی که حساسیت بیشتری به نوعی از سرطان دارند. به عنوان مثال، نانوذرات طلا در تشخیص سرطان پوست کاربرد دارد.
- افزایش دقت در تحلیل سلولی با استفاده از نانوسیستم ها. با توجه به اندازه کوچک نانو سیستم ها، این فناوری قابلیت تشخیص مولکول های کوچک سلولی را دارد.
- افزایش دقت در تحلیل ژنتیکی سرطان با استفاده از نانوسیستم هایی که برای تشخیص مولکول های DNA ساخته شده اند.
- تحریک سامانه ایمنی بدن با استفاده از نانوسیستم هایی که آنتی ژن و ارزیابی آن را از بدن تشخیص می دهند.
- درمان سرطان با نانو سیستم هایی که به صورت خاص برای نفوذ به سلول های سرطانی طراحی شده اند و می تواند بدون تضرر برای سلول های سالم از راه رسیدن به سلول های سرطانی، دارو را آنان پاشید و درمان را به صورت خاص شیرین کند.
در نتیجه، استفاده از فناوری نانو در تشخیص و درمان سرطان می تواند بهبود قابل توجهی در صحت و تاثیر درمان داشته باشد