X
تبلیغات
رایتل

بیوتکنولوژی

امین جعفری طهرانی (کارشناس ارشد بیوتکنولوژی)

بیونانوتکنولوژی

رشته‌ی جوان نانوبیوتکنولوژی به استفاده‌ی بیوشیمیایی و زیستی از نانوتکنولوژی می‌پردازد. نانوبیوتکنولوژی در زمینه‌های مختلف از جمله زیست کاوشگرهای مولکولی، زیست سازگان‌های نانو، نانومواد زیستی، تجهیزات زیست مولکولی و فوق زیست مولکولی، نانوحسگرهای زیستی، تراشه‌های زیستی نانو، نانوبیوفتونیک، آشکارسازی مولکول منفرد، دستورزی‌های مولکولی، تحرک مولکولی و نانورباط‌ها فعالیت می‌کند. تحقیقات و دستاوردهای نانوبیوتکنولوژی که در حال حاضر و در آینده صورت می‌گیرند در جهت تکامل کیفیت و وضعیت ساخت مولکول‌های زیستی، تشخیص زود هنگام بیماری‌ها، درمان و پیشگیری از بیماری‌ها، فراتر از سطح سلولی یعنی درسطح مولکول‌های حیاتی به خصوص پروتئین‌ها گام برمی‌دارد. این امید وجود دارد که نانوذرات به عنوان ابزارهای ارتقای دارورسانی، تصویربرداری پزشکی، سنسورهای تشخیصی، به کار گرفته شوند. البته به علت آنکه توزیع زیستی نانوذرات مختلف هنوز به خوبی شناخته نشده‌اند هم اکنون به سختی می‌توان اندام خاصی را در بدن هدف قرار داد. برای مثال در تحقیقی، که به تازگی بر روی سیستم دفعی موش با استفاده از نانوکامپوزیت‌های طلا صورت گرفته، نشان داده شد که نانوکامپوزیت‌ها بر اساس اندازه و بارشان به طور انتخابی اندام‌ها را هدف قرار می‌دهند. این نانوترکیبات با پلیمر دندرایمر پوشیده شده‌اند و در اندازه‌ها و بارهای مشخص طراحی شده‌اند. بعد از ورود این کپسول‌ها به بدن موش‌ها مشاهده شد که نانوکامپوزیت‌های با بار منفی در کبد و طحال تجمع می‌یابند و آنهایی که بار مثبت داشتند در کلیه تجمع یافتند بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که نانوذرات با سطح مثبت به علت دفع شدن کاهش می‌یابند. در گام بعدی نانوبیوتکنولوژی، احتمال خطر سمیت نانوذرات مورد استفاده در پزشکی را مورد مطالعه و تحقیق قرار می‌دهد. مطالعات نشان می‌دهد که برخی مولکول‌های حیاتی نظیر برخی پروتئین‌ها و آنتی‌بادی‌ها وجود دارند که می‌توانند نانوذرات خاصی را شناسایی کنند و به آن متصل شوند. برای مثال یک آنتی‌بادی از سیستم ایمنی موش شناسایی شده است که به طور اختصاصی فولرن‌های مشتق شده از کربن 60 را شناسایی می‌کنند و با تمایلی در حدود 200nM به آن متصل می‌شود. که از این ویژگی می‌توان در مطالعات زیستی برای آشکارسازی مولکول‌ها و در تشخیص‌های طبی از جمله تشخیص آلرژی استفاده کرد. مثال دیگر از عملکردهای نانو بیوتکنولوژی، شامل پوشش دادن نانوسفرها با پلیمرهای فلورسانس است. پلیمرهای مختلف، متابولیت‌های مختلف را شناسایی و آشکار می‌سازنند. محققان تلاش می‌کنند این پلیمرها را به گونه‌ای طراحی کنند که هرکدام از آنها در مواجه با مولکول‌های خاصی، فلورسانسشان خاموش شود. این فناوری دارای این قابلیت است که در آینده برای ردیابی متابولیت‌های مرتبط به سرطان و دیگر بیماری‌ها استفاده شود. با استفاده از دارو، جراحی و توصیه‌های پزشکان تنها می‌توان بافت‌ها را وادار به ترمیم کرد. اما با به کاربردن ماشین‌های مولکولی، ترمیم مستقیم‌تر و پایه‌ای‌تر خواهد شد. ماشین‌های مولکولی را می‌توان با ریزتزریق به سلول زنده وارد کرد. بنابراین ماشین مولکولی قادر به ورود به سلول زنده است و می‌تواند با لمس کردن مولکول‌های دیگر، مولکول‌های تخریب شده را پیدا کند و آنها را بازسازی کند. این نانو ماشین‌ها در مقایسه با اندازه‌ی باکتری‌ها و ویروس‌ها فشرده‌تر اند. نانو ماشین‌های ترمیم کننده‌ی اولیه تخصص‌یافته خواهند بود به طوری که غشاهای سلولی را باز و بسته می‌کنند یا در میان بافت‌ها حرکت می‌کنند و به سلول‌ها و ویروس‌ها وارد می‌شوند و تنها قادر به ترمیم یک نوع مولکول می‌باشند مثلاً تخریب DNA یا نقص آنزیمی خاصی را شناسایی و بازسازی می‌کنند. با انجام عمل سلول به سلول و بافت به بافت تمام اندام‌ها بازسازی می‌شوند و سلامتی به بدن بازخواهد گشت. نانوذرات نه تنها از نظر اندازه قابل قیاس با سازه‌های زیستی هستند بلکه در مقایسه با همتاهای ماکروسکوپیشان ویژگی‌های نوری، مغناطیسی و الکترونیکی کمک کننده‌ای را از خود نشان می‌دهند. نانوذرات در زیست- پزشکی اغلب به عنوان کاوشگرهای تشخیص طبی استفاده می‌شوند و می‌توان با به کاربردن نانوذرات مغناطیسی خاص از تکنیک MRI ( تصویربرداری رزونانس مغناطیسی ) بهره برد. از دیگر اهداف نانوبیوتکنولوژی طراحی و ساخت نانوذرات‌ای که با متصل کردن دارو‌های هدف به آنها، به عنوان وکتور برای انتقال دارو به اندام، بافت، سلول یا اندامک هدف استفاده می‌شوند. کابرد دیگر نانومواد در مهندسی بافت است که به ارتقای کیفیت رشد، تمایز و تکوین انواع سلولی خاص می‌پردازد. در این زمینه محققان تلاش می‌کنند که نانوپلیمرهای جدیدی را برای اهداف مهندسی بافت طراحی کنند و آنها را برای میانکنش با دودمان‌های سلولی اختصاصی، متمایز کنند. نویسنده: سمانه سادات عنایتی

تاریخ ارسال: یکشنبه 23 فروردین‌ماه سال 1388 ساعت 10:50 ق.ظ | نویسنده: امین جعفری طهرانی | چاپ مطلب
نظرات (0)
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
نام :
پست الکترونیک :
وب/وبلاگ :
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد