از سالها قبل، پیشبینی میشد که پیشرفت نانوفناوری و علم مواد تأثیرات شگرفی در زندگی انسان خواهد داشت. اکنون با توجه به پیشرفتهایی که در زمینهی پژوهشهای سلولهای بنیادین و نانوفناوری اتفاق افتاده است و به ما کمک کرده است که با بیماریهای مختلف مقابله کنیم، به نظر میرسد که پیوند بین زیستشناسی و فناوری ما را به سوی آیندهای تخیلی خواهد کشاند که در آن چه بسا بخشهایی از بدن انسان به صورت مصنوعی ساخته شود.
Image credit: Wikimedia Commons
به عنوان مثال، شرکتی در هنگکنگ تأسیس شده است که با گرفتن چند سیسی از خون شما، سلولهای بنیادین تولید میکند و در عرض شش ماه آنها را تبدیل به یک قلب مینیاتوری مینماید که درست مانند قلب زنده میتپد.
ساخت اندامهای مصنوعی به این روش میتواند برای آزمایشهای دارویی بسیار سودمند باشد. در حالت عادی، پیدا کردن داروهای جدید تحقیقات بسیار پرهزینه و زمانبری است. اما در صورتی که از اندامهای مصنوعی ساخته شده از سلولهای بنیادین برای اینگونه آزمایشها استفاده شود، میتوان این فرآیند را تا حد زیادی تسریع کرد، و هزینهی آن نیز کاهش مییابد.
بهعلاوه، امکان دارد که اینگونه اندامهای مصنوعی در آینده برای پیوند اعضا نیز مورد استفاده قرار گیرند. این یکی از عرصههایی است که به نظر میرسد داستانهای علمی-تخیلی دارند به حقیقت نزدیک میشوند.
یکی دیگر از پیشرفتهای جالب، استفاده از چاپگرهای سهبعدی تخصصی برای چاپ کردن بافت زنده است. از این بافت میتوان برای گرافتهای پوستی، غضروف مفاصل، و کاربردهای دیگر از این قبیل استفاده کرد.
چاپگر زیستی طبیعتاً با چاپگرهای معمولی تفاوت دارد، ولی از برخی جهات نیز به آن شباهت دارد. بهعنوان مثال، همانگونه که در چاپگر معمولی از جوهر استفاده میشود، در اینجا از جوهرهای زیستی استفاده میشود، و به همراه آن از یک مادهی داربستساز برای پیوند دادن مواد ژنتیکی به یکدیگر و درست کردن شکلهای خاص استفاده میشود.
بهعنوان نمونه، چاپگرهای سهبعدی برای چاپ کردن منیسک زانو—که یک بافت غضروفی فیبری نازک است—استفاده شدهاند. برخی از محققان پیشبینی میکنند که تا ۱۰ تا ۱۵ سال آینده شاهد چاپ کردن سهبعدی بافتهای زنده و قابل پیوند برای انسانها خواهیم بود.
و بالاخره، یکی از مهیجترین پیشبینیها در این زمینه، ساختن نانوبوتهایی است که وارد گردش خون ما میشوند و بهدنبال سلولهای سرطانی و باکتریها میگردند و آنها را از بین میبرند.
اخیراً دانشمندان موفق به ساختن نانوبوتهایی شدهاند که میتوانند با قطع کردن جریان خون تومور، باعث کوچکتر شدن آن شوند.
این تازه سرآغاز عصر پزشکی نانو است و به نظر میرسد در آینده انواع بیشتری از سرطانها و تومورها با این روش درمان خواهند شد.
یکی دیگر از عرصههایی که نانو فناوری به کمک آن آمده است، مبارزه با میکروبها و مقاومت میکروبی است. زیرا در حال حاضر بعضی از میکروبها نسبت به آنتیبیوتیکهای موجود مقاوم شدهاند و تبدیل به سوپرمیکروب شدهاند.
این سوپرمیکروبها سالیانه ۷۰۰ هزار نفر را در سطح جهان میکشند. اگر روند موجود ادامه پیدا کند، تا سال ۲۰۵۰ بیش از ۱۰ میلیون نفر در سال زندگی خود را بر اثر میکروبهای مقاوم به درمان از دست خواهند داد. در اینجا است که ساخت بسپارهای ضدمیکروبی اهمیت زیادی پیدا میکند. دانشمندان در شعبهی پژوهشی آیبیام در همکاری با برخی از دانشگاهها یک بسپار ملکولی مصنوعی ساختند که میتواند ۵ نوع مرگبار باکتریهای مقاوم به دارو را از بین ببرد. این بسپار ابتدا به میکروب متصل میشود، وارد غشای خارجی آن میشود، سپس مواد مایع درون باکتری را تبدیل به مادهی جامد میکند. کار با چنان سرعتی انجام میشود میشود که باکتری فرصت تکثیر و انتقال دادن مقاومت به نسل بعدی را پیدا نمیکند.
از این فناوری برای مبارزه با سرطان نیز استفاده خواهد شد و میتواند فواید بسیار زیادی را بدون عوارض جانبی قابل توجه به دنبال داشته باشد. مسئلهی مهم این است که این روشهای درمانی بسیار انتخابی هستند و بنابراین باعث واکنشهای نامطلوب نمیشوند.