انتشار این مقاله


از علم تا هنر: نانوفیبرها

فناوری نانو امروزه قادر است تا بهتر از هر روش دیگری به ارئه‌ی درمان‌های مفید برای سرطان بپردازد و علم پزشکی را متحول کند.

در ادامه‌ی ربات‌ها و کارخانه‌های سلولی این‌بار نوبت به نانورشته‌ها می‌رسد:

نانوفیبرها رشته‌هایی به قطر کمتر از ۱,۰۰۰ nm هستند. کاربرد پزشکی این فیبرها شامل تولید مواد جدید برای پوشش زخم و نساجی مربوط به جراحی، مصالح بکاررفته در ایمپلنت‌ها، مهندسی بافت و تولید اعضای مصنوعی است.


مقاله‌ی مرتبط: نانوپزشکی؛ علم یا هنر؟


همچنین به نظر می‌رسد استفاده از نانوفیبرهای کربنی نیز راهی مطمئن برای تصویربرداری پزشکی و تولید ابزار دقیق اندازه‌گیری علمی باشد. اما همچنان مشکلاتی در پیش روی آن‌ها وجود دارد که باید رفع شوند، از جمله اصلی‌ترین این مشکلات چگونگی حفظ اندازه‌ی صحیح این فیبرها در طولانی‌مدت است که نیازمند هزینه بسیار و صرف زمان می‌باشد.

اما در سال ۲۰۱۱ محققان دانشگاه North Carolina State نشان دادند که چگونه روشی جدید برای ساخت نانوفیبرهایی در اندازه‌ی مشخص ابداء کرده‌اند. آن‌ها با انتشار مقاله ای در ACS Applied Materials & Interfaces توضیح دادند که چگونه با استفاده از نانوذرات نیکل پوشیده‌شده با شل لیگاندی،  موفق به رشد نانوفیبرهای کربنی با قطر هم اندازه شدند.

نانوذرات نیکل به خودی خود بسیار جالب هستند زیرا در دماهای بالا به رشد نانورشته‌های کربنی کمک می‌کنند. محققان همچنین دریافتند که استفاده از این ذرات، مزیت دیگری نیز داشت و آن هم امکان تعیین دقیق محل رشد نانوفیبرها بود و با جایگزینی دقیق این نانوذرات، آن‌ها قادر بودند تا رشته‌هایی با الگوهای خاص رشد دهند:  ویژگی بسیار مهمی که برای ساخت مواد مفید در مقیاس نانو بکار می‌رود.

نانوفیبرهای کربنی در حال رشد

سرب ماده‌ی دیگری است که امکان استفاده از آن به عنوان نانوفیبر مشخص شده است، تا جایی که Matthew MacEwan دانشجوی جراحی دانشگاه علوم پزشکی کمپانی نانوپزشکی خود را با هدف ایجاد انقلاب در صنعت جراحی و تولید شبکه‌های توری  راه‌اندازی کرده است.

این محصول سربی، پلیمری سنتزشده شامل رشته‌های تکی نانوفیبری است و به منظور ترمیم آسیب‌های مغز و نخاع طراحی شده است، اما مک‌ایوان معتقد است که می‌توان از آن برای درمان فتق، فیستول و سایر مشکلات نیز استفاده کرد.


مقاله‌ی مرتبط: استفاده از نانوذرات برای درمان سرطان‌ سینه


در حال حاضر، توری‌های جراحی بکاررفته برای ترمیم غشاهای حفاظتی اطراف مغز و نخاع از جنس مواد کلفت و سخت هستند که کارکردن با آن‌ها را دشوار می‌کند. مک‌ایوان در این‌باره می‌گوید:

توری‌های نانوفیبری سربی نازک‌تر و قابل انعطاف‌تر هستند و تمایل بیشتری برای تعامل با بافت خود بدن دارند. هر رشته‌ی سازنده‌ی توری نانوفیبری هزار برابر کوچکتر از قطر یک سلول منفرد است. ایده‌ی استفاده از نانوفیبرها نه تنها برای آسان‌ساختن انجام عمل‌های جراحی توسط پزشکان، بلکه از طرفی برای کاهش پیچیدگی‌های بعد از جراحی بیماران به دلیل جذب‌شدن فیبرها در بدن پیشنهاد شده است.

تحقیقات انجام‌شده در انستیتو پلی‌تکنیک دانشگاه نیویورک (NYU-Poly) اخیراً روشی جدید برای ساخت نانوفیبرهای پروتئینی ارائه کرده است. بر اساس آنچه که محققین این مرکز در ژورنال Advanced Functional Materials مطرح کرده‌اند، این ایده تقریباً به صورت تصادفی کشف شد: آن‌ها در حال مطالعه‌ی پروتئین‌های استوانه‌ای شکل بدست‌آمده از غضروف بودند که متوجه شدند در تراکم‌های بالا، بعضی از این پروتئین‌ها به طور مداوم در کنار هم تجمع یافته و خودآرایی به شکل نانوفیبر انجام می‌دهند.

آن‌ها آزمایشات خود را با کارهایی مانند افزودن آمینواسیدهای تشخیص دهنده‌ی فلز و همچنین فلزات گوناگون ادامه داده و مشاهده کردند که قادر به کنترل تشکیل فیبر، تغییر شکل و نحوه‌ی اتصال آن به مولکول‌های کوچک هستند. برای مثال افزودن نیکل، فیبرها را تبدیل به حصیری چسبنده می‌کند که می‌توان از آن برای تحریک آزادسازی مولکول‌های دارویی اتصال‌یافته استفاده کرد.

دانشمندان امیدوارند که این روش، باعث پیشرفت هرچه بیشتر فرآیند دارورسانی برای درمان سرطان، مشکلات قلبی و بیماری آلزایمر شود. همچنین تشکیل دوباره‌ی بافت انسانی، استخوان و غضروف و حتی ایجاد میکروپروسسر‌های کوچک‌تر برای استفاده در کامپیوترها و صنعت الکترونیک از کاربردهای دیگر این روش‌ها می‌باشد.

سما رهنمایان


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید