المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11814 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
مهام المخرج الإذاعي
2025-02-26
صفات المخرج الإذاعي
2025-02-26
مهام ووظائف الإخراج الإذاعي من حيث استغلال وتوظيف الإمكانيات
2025-02-26
مهام ووظائف الإخراج الإذاعي من الناحية الفنية
2025-02-26
مفهوم الإخراج الإذاعي
2025-02-26
خطوات الإنتاج الإذاعي
2025-02-26



الاتصال بالإنسالات (الروبوتات) النانوية  
  
33   02:12 صباحاً   التاريخ: 2025-02-26
المؤلف : أ.د. محمود محمد سليم صالح
الكتاب أو المصدر : تقنية النانو وعصر علمي جديد
الجزء والصفحة : ص 133
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الحديثة / الفيزياء الجزيئية /

هناك عدة طرق مقترحة في هذا الشأن، وسنعرض طريقة واحدة فقط هنا بسبب سهولتها، وسهولة وصفها. وتستند هذه الطريقة إلى إرسال إشارات بموجات صوتية إلى الإنسالات، وهي داخل جسم الإنسان بواسطة مسبار يشبه ذلك المستعمل في أشعة السونار ، وبترددات تتراوح ما بين 1 إلى 10 ميجاهرتزات ، وبذلك يتمكن الطبيب المشرف بكل سهولة من إرسال أوامر ، أو تعليمات جديدة. وستتمكن الإنسالات من تسلم هذه الأوامر والتعليمات بواسطة مُحسّات منتشرة على سطحها، وتتعامل معها بواسطة الحواسيب النانوية التي تحملها ، وتتصرف تبعا لذلك. أما الجزء الآخر من العملية فيكمن في الإجابة عن السؤال التالي: كيف يتسلم الطبيب الرسائل الصادرة عن الإنسالات؟ والجواب السريع عن ذلك يكون عبر الموجات الصوتية. ولكن الدراسات والحسابات المتاحة حاليا عن المولدات الصوتية الميكروية في محيط مائي، لن تسمح بمدى بث يزيد على بضع مئات من الميكومترات لكل إنسالة نانوية؛ لذلك سيكون من الملائم تأسيس شبكة اتصالات داخل جسم الإنسان، يكمن عملها في جمع الردود الواصلة من الإنسالات وتمريرها إلى موقع مركزي، حيث يستطيع الطبيب التعامل معها، ومعالجتها. ويأمل العلماء ألا يستغرق زرع شبكة كهذه داخل جسم الإنسان أكثر من ساعة، وألا تزيد الحرارة الناتجة عنها على 60 واتاً، مع العلم أن الحرارة الناتجة عن النشاطات الطبيعية للإنسان تصل إلى نحو 100 وات (27).

الأخطاء التي يمكن أن تحدث أثناء المعالجة بالإنسالات النانوية:

قبل الحديث عن الأخطاء الطبية نود الإشارة إلى وجود تخوّف من تدمير الإنسالات الحمض النووي للخلية الحية نفسها. ولكن استخدام الإنسالات النانوية يقلل جدًّا من هذا الخطر (انظر الشكل رقم 4-3). أما التخوف الآخر من استخدام الإنسالات النانوية فيكمن في مهاجمة جهاز المناعة الطبيعي للإنسالات النانوية الطبية حال دخولها الجسم. لكن من المعلوم أن ردة فعل جهاز المناعة على الأجسام الغريبة تكون في الأساس قائمة على غرابة سطوح تلك الأجسام الداخلية، أما في حالة الإنسالات النانوية فإن الأمر يعتمد على حجمها، بالإضافة إلى قدرتها الحركية، وطبيعة سطحها، وعوامل أخرى. وعلى الرّغم من ذلك فإن مشكلة رفض الجسم الإنسالات النانوية لا يختلف عن رفضه الأعضاء المزروعة، وربّما كانت أبسط من ذلك؛ لأنّ الكثير منها سيبقى في الجسم لفترة محدودة (27).

ويتوقع المراقبون أن تؤدي هذه التقنية الجديدة إلى ثورة غير مسبوقة؛ للتصدي للكائنات الدقيقة، حيث يعتمد النانو بيوتكس (Nanobiotics) وهو البديل الجديد للأنتبيوتيك على الثقب الميكانيكي للخلايا الممرضة ( الجراثيم، أو الفيروسات ) (27).

فالنانوبيوتكس هو ببتيد حلقي ذاتي التجمع، ومعد صناعيا، ويمكنه التجمع على هيئة أنابيب نانوية (Nanotubes) أو دبابيس نانوية. فعند دخول ملايين من هذه الأنابيب اللزجة، والمكونة من الببتيدات الحلقية داخل الجذر الهلامي للبكتريا، فإنها تنجذب كيميائيا إلى بعضها بعضا، وتجمع نفسها إلى أنابيب طويلة متنامية، ومتجمعة ذاتيا، بحيث تثقب الغشاء الخلوي، وتعمل مجموعات الأنابيب المتجاورة هذه على فتح مسام أكبر في جدار الخلية البكتيرية، وخلال دقائق معدودة تموت الخلية البكتيرية لتشتيت الجهد الكهربائي الخارجي غشاءها، وهذا ما ينهي حياة الخلية عمليا. وقد أظهرت هذه التقنية نجاحاً ملحوظاً في القضاء على الجراثيم العنقودية الذهبية، وعصيات القيح الأزرق، وغيرها (27).

ويتوقع العلماء أن تنجح هذه التقنية النانوية في القضاء على الفطريات. وجدير بالذكر أن النانوبيوتكس ( الحلقات الملونة ( تدمر خلايا البكتريا ومن المعروف أن الببتيدات الحلقية طبيعية به منظمة المنشأ حققت نجاحًا باهرًا في مقاومة الجراثيم، ومثال ذلك: الباستيراسين الذي يستخدم في الغالب على نحو موضعي ، وبناء على ذلك نرى أن مبدأ النانوبيوتكس والنانوتيوب يختلف تماما عن طريقة عمل الصادات الحيوية والمطهرات؛ ولذلك يصعب على هذه الكائنات أن تطور مناعة ذاتية أو مقاومة، وهي طريقة مختلفة تماما عن طريقة عمل الصادات الحيوية، والمطهرات الكيماوية التي تؤثر غالبا في العمليات الاستقلابية لهذه الكائنات الدقيقة ويتوقع أن تبدأ مثل هذه التجارب السريرية على البشر في القريب العاجل، ونجاح هذه الطريقة يوفر (بحسب ما أدلت . الصحة العالمية) مبلغا قدره عشرة بلايين دولار سنوياً، وهي تـ تكلفة معالجة الإصابات الناجمة عن العدوى بالبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية (14). والأبحاث التي نشرت حديثاً عن دور هذه التقنية في التعامل مع الملاريا، وتأثر مرونة خلايا الدم الحمراء، تضع أسس دور رائد لها في فهم الأمراض المعدية وعلاجها كما أثبتت الدراسات أهمية دور هذه التقنية في صنع سيراميك للعظام بدرجة متناهية في النعومة والصلابة في آن واحد، حيث تبشر بالشيء الكثير في مجال استبدال المفاصل، وتطور تقنيتها، إضافة إلى صناعة العظم نفسه. كما أن الدراسات التي صدرت تسلط مزيدا من الضوء على فائدة تقنية النانو في كتابة شفرات الجينات داخل دي أن أيه (DNA): بما يوفر المال؛ لفحصه، واستخدام تقنية النانو يسخرها؛ للاستفادة حتى من بول الإنسان في صنع بطاريات طويلة العمر : لفحص مرضى السكر، وذلك حسب ما نشرته مجلة آليات الهندسة الدقيقة للدكتور كاي بانغ ليي من مؤسسة أبحاث النانو والكيمياء الحيوية في سنغافورة. كما أن باحثين من أسبانيا يتحدثون عن طريقة جديدة يستخدمها الأطباء اعتمادا على تقنية النانو في الكشف عن خلايا السرطان بسرعة، وخاصة سرطان الثدي، وهو ما صرحت به لورا ليشاجاء مديرة المركز القومي للإلكترونيات الدقيقة بأسبانيا.   كما ذكرت الأبحاث أيضًا دور هذه التقنية في صنع الأجهزة الطبية المستخدمة في غرف العمليات والعناية المركزة؛ لتسلط ضوءًا ساطعا على فائدتها في تقليل العدوى الناجمة عن المستشفيات، وانتقال الجراثيم إلى المرضى، وهو ما طرحه الدكتور «بروس غيبينس» في مؤتمر أبحاث النانو بولاية أريجون الأميركية، حيث وضّح الفكرة بوضعه طبقة رقيقة على مستوى النانو من الفضة فوق أسطح الأدوات الطبية، وذلك على نحو لا يعطي مجالاً للمكروبات أن تلتصق بها، وتعد هذه الخطوة من أولى الخطوات الصحيحة للحد من العدوى الناجمة عن المستشفيات حسب قوله. وقد بدأت فعلاً بعض الشركات اليابانية طرح منتجاتها في السوق الخليجية ( غسالات مطلية بطبقة من الفضة بسماكة نانو متر واحد مستفيدة من اجتذاب البكتيريا إلى الفضة، وخنق معدن الفضة البكتيريا الملتصقة به) (54).

 

 




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.