لم يكن من المستغرب أن يحتل قطاع الطب والدواء والرعاية الصحية رأس قائمة اهتمامات وتطبيقات تكنولوجيا النانو، وهي التي سخرت كل العلوم الأساسية وروضت جميع التقنيات الحديثة من أجل صحة وسعادة البشر وسارت بنا نحو آفاق جديدة كانت تحلم بها البشرية طوال قرون عديدة. وقد كانت هذه التكنولوجيا على موعد مع القدر لتتزامن مع ثورة التكنولوجيا الحيوية Biotechnology التي تعانقت مع تكنولوجيا النانو ليكونا معا نهجا بحثيا متقدما يرمي إلى دراسة مكونات خلايا الكائن الحي دراسة دقيقة، وذلك على المستوى الجزيئي للخلية الواحدة.

وقد استطاع هذا التحالف القائم بين التكنولوجيتين، المعروف باسم «تكنولوجيا النانو الحيوية Bionanotechnology»، أن يجذب إليه كثيرا من اهتمام الباحثين المتخصصين في مجالات الفيزياء والأحياء والكيمياء من مختلف المدارس البحثية في العالم، وذلك على مدى سنوات العقد الأول من هذا القرن. وليس ثمة شك، في أن فئة المواد النانوية المستخدمة في تطبيقات تكنولوجيا النانو الحيوية – يطلق عليها اسم المواد الحيوية النانوية Bio–nanomaterials، تعد الأكثر نموا وازدهارا في مجال الأبحاث العلمية، وذلك نظرا إلى ما تتمتع به من خواص فريدة أهلتها للدخول في العديد من الاستخدامات الفعلية المتعلقة بصحة الإنسان. وعلى مدى السنوات الخمس الأخيرة، تزايد الاهتمام البحثي بتلك المواد بصورة مضاعفة، الأمر الذي أدى إلى تحقيق نجاحات كبيرة في طرق تحضيرها، حيث تم تخليق حبيبات صغيرة الحجم منها لا تتعدى مقاييس أبعاد أقطارها 2 نانومتر، مما يعني زيادة فاعليتها وتربعها على قمة المواد الحيوية الفعالة النشطة Bioactive Materials.

وكما نعلم فإن مقاييس أبعاد خلايا أي كائن حي! لا تقل عن 10 مايكرومترات، إلا أنها تتألف من أجزاء متعددة تتضاءل أبعادها بكثير عن مستوى المايكرومتر لتصل إلى بضعة نانومترات، مثل جزيء البروتين الذي يصل حجمه إلى نحو خمسة نانومترات وحيث إن نطاق العمليات البيولوجية بخلايا أعضاء الكائن الحي تقع على مستوى أجزاء من الخلية الواحدة، فإن المواد النانوية التي يتم تخليقها تعد مواد انتقائية مناسبة للتفاعل مع تلك الجزيئات البيولوجية الصغيرة المكونة للخلية مثل الأحماض النووية والبروتينات.

ومن هذا المنطلق يبرز دور علم وتكنولوجيا النانو في تطبيقات التكنولوجيا الحيوية الخاصة بمراقبة الوظائف والعمليات الحيوية داخل الخلية الحية الواحدة وتشخيص سماتها، مع رصد التغيرات الطارئة على سلوكها والناجمة عن إصابتها بفيروس ما، أو حدوث خلل معين في انقساماتها؛ لذا فإن التطبيقات الناجحة للمواد النانوية المستخدمة في العلاج والتشخيص تكمن في قدرتها على اختراق الخلايا الحية بالجسم والوصول إلى جزيئات الخلية لتقديم العلاج. هذا، وتعتني كذلك تكنولوجيا النانو الحيوية بدراسة المواد الكيميائية المكونة للخلايا الحية دراسة دقيقة للتعرف على مكوناتها والقدرة على تحضيرها معمليا. ويتضح لنا جليا أنه لولا التقدم في علم وتكنولوجيا النانو لما كان لهذه الطفرة التي حققتها البشرية في مجالات معقدة تخص علم الأحياء الجزيئي، مثل فك الشفرة الجينية في أن تظهر وتزدهر، وربما ظلت لغزا محيرا عقودا وعقودا من الزمن.

وقد كان لتداخل تكنولوجيا النانو الحيوية مع الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة والجينات، وعلم الأحياء الجزيئي أعمق الأثر في تطور طرق التشخيص والكشف المبكر عن الأمراض والمشاكل الصحية مع معرفة الأسباب المؤدية إلى المرض معرفة دقيقة. وأدى هذا بطبيعة الحال إلى تحقيق طفرة كبيرة في تكنولوجيا صناعة الدواء وابتكار طرق فريدة وفعالة في عمليات توصيل الدواء إلى خلايا معينة من خلايا جسم الإنسان، والانفراد بتقديم تقنيات حديثة ومتقدمة لقهر السرطان ودحره موضعيا من دون أدنى تدخل جراحي. وفي الوقت نفسه، كان لتكنولوجيا النانو الحيوية أعمق الأثر في تحقيق نجاحات مستمرة في الابتكارات المتعلقة بموضوع هندسة زراعة الأنسجة في جسم الإنسان، خاصة في مجال طب وجراحة اللثة والأسنان.

مواضيع ذات صلة

Neurology of vision

Other eyes

The compound (insect) eye

The rod cells

The physiology of the eye

The human eye

The Relation of Physics to Biology

تقييم البيئة البحرية بواسطة حساسات النانو

تكنولوجيا النانو في قطاع الزراعة: إعادة ترتيب الجينات

النانو روبوت

تكنولوجيا النانو للوقاية من البكتيريا والجراثيم

دعامات القلب النانوية