اولین نانوروبات‌ها در طبیعت با پیدایش و تکامل باکتری‌ها و ویروس‌ها به وجود آمدند. همچنین داخل سلول‌ها اندامک‌های بسیاری وجود دارند که هر کدام مانند یک نانوماشین برای پیشبرد فعالیت‌های مهم زیستی و متابولیکی روزانه سلول‌ها تمایز یافته‌اند.
مثال‌های دیگری از دنیای زیست‌شناسی که در محدوده ساختارهای نانومقیاس قرار دارند، عبارتند از: نانوحفره‌های نوری موجود بر روی بال‌های پروانه، نانومواد مرکب مانند تار عنکبوت، نانوساختارهای مو مانند پای مارمولک (شکل ۱).
شکل ۱: فناوری نانو در طبیعت
در زمینه زیست تقلید موارد بسیار دیگری نیز می‌توان یافت. محققان با تهیه و بررسی تصویر سه بعدی ساختار تپه موریانه ساختمانی طراحی کردند که می‌تواند بدون استفاده از تهویه هوا و با ۱۰% انرژی مصرفی خانه¬های رایج هم اندازه، دمای داخلی خود را حفظ کند.
سلول‌های خورشیدی شبه برگ، الیاف تقلید شده از پوست کوسه و سطوح آب‌گریز تقلید شده از برگ نیلوفر آبی نشان می‌دهد که تا این لحظه طبیعت برترین و بزرگ‌ترین فناور نانو بوده است.
همانطور که دیدید زیست‌فناوری به طور طبیعی با ارائه مدل‌ها و مواد زیستی منجر به توسعه فناوری نانو می‌شود. در حالیکه فناوری نانو با در اختیار گذاشتن ابزار برای زیست‌فناوری آن را در رسیدن به اهدافش یاری می‌رساند. اما نانوزیست‌فناوری یا زیست‌نانوفناوری چیست؟ چه ارتباطی بین این دو شاخه وجود دارد؟
از نظر برخی محققان این دو شاخه زیرمجموعه‌ای از فناوری نانو است و هدف هر دو تولید محصولاتی برای مطالعه سیستم‌های زنده است. کاربرد هر کدام از این دو واژه به زمینه تخصصی محققان مختلف بستگی دارد. تفاوت این دو شاخه در عملکرد تولیدی محصولات آشکار می‌شود. هرگاه از الگوها و مواد زیستی (مانند DNA، پروتئین، لیپید و .. ) برای تولید ابزار و سامانه‌هایی در ابعاد نانو استفاده شود، زیست‌نانوفناوری معرفی می¬شود. اما استفاده از ابزار‌های نانویی در کاربردهای زیستی در حوزه نانوزیست‌فناوری خواهد بود.
اصطلاح نانوزیست‌فناوری اولین بار در سال ۲۰۰۰ و اصطلاح زیست‌نانوفناوری در سال ۲۰۰۴ مطرح گردید. امروزه عموما از اصطلاح نانوزیست‌فناوری استفاده می‌شود. شکل ۲ به طور خلاصه کاربرد علم نانو در زیست‌فناوری و همچنین کاربرد زیست‌فناوری را در فناوری نانو نشان می‌دهد.
شکل ۲: نمای کلی از کاربرد فناوری نانو در زیست‌فناوری و کاربرد زیست‌فناوری در فناوری نانو
بعضی از نانوذرات نیز به واسطه خواص مغناطیسی منحصر به فرد می‌توانند به عنوان عوامل بهبود کیفیت تصویربرداری بکار روند.
۲- دارورسانی هدفمند
دارورسانی هدفمند از مهم‌ترین چالش‌ها در تهیه سیستم‌های دارورسانی است. ظهور فناوری نانو باعث پیشرفت چشمگیری در ردیابی، تشخیص و درمان بیماری‌های مختلف از جمله انواع سرطان شده است. کلیه تلاش‌های سیستم‌های دارورسانی نوین بر این پایه استوار است که داروی مورد نظر را به محل اثر برساند و اثر بخشی مناسب و عوارض جانبی کم از دارو فراهم آورد.
شکل ۳: دارورسانی هدفمند
برای حل مشکلات فوق تلاش‌های زیادی برای طراحی سیستم‌های رهایش کنترل شده دارو شده که فناوری نانو در این زمینه منجر به پیشرفت و دستاوردهای چشمگیری شده است.
نمودار زیر نشان می‌دهد استفاده از فناوری نانو در دارورسانی به دلیل ویژگی منحصر به فرد سطحی نانوساختارها باعث افزایش دسترسی دارو در سلول‌های سرطانی نسبت به سلول‌های سالم و رهایش کنترل شده و بلندمدت دارو در سطح بهینه می‌شود.
شکل ۴: افزایش مدت زمان دسترسی دارو در رهایش کنترل شده
همانطور که گفته شد دارورسانی نوین عبارت است از رساندن دارو در یک زمان و با دوز کنترل شده به اهداف دارویی خاص که این کار به طرز چشمگیری ایمن‌تر و مؤثرتر از پخش دارو در تمام بدن است و عوارض جانبی و دوز مصرفی را کاهش می‌دهد.
با این تعریف آیا می‌توان با این فناوری از داروهای بسیار سمی نیز استفاده کرد؟
از همپوشانی فناوری نانو و زیست‌فناوری، نانوسیستم‌های دارورسانی از جهات متعددی مورد توجه قرار گرفته است. هدف از توسعه این سیستم‌ها که شامل دارو، حامل، گروه‌های سطحی هدف‌یاب و اصلاح‌کننده سطح است، رهایش کنترل شده و اختصاصی دارو با حفظ غلظت، برای مدت زمانی مناسب به بافت هدف است. در این مبخش به طور خلاصه مفاهیم نانوزیست‌فناوری و زیست‌نانوفناوری مطرح و مقایسه شدند. در ادامه این فصل، محصولات این دو گروه به طور اختصاصی در حوزه دارورسانی هدفمند معرفی و بررسی می‌شوند.
منابـــع و مراجــــع
۱- جهانشاهی، محسن; نانوفناوری مولکولی و نانو فناوری زیستی. مازندران : دانشگاه مازندران، ۱۳۸۶
۲- http://edu.nano.ir/
۳- Ehud Gazit, (2007) Plenty of room for biology at the bottom: An introduction to bionanotechnology. Imperial College Press.
۴- R. Nussinov, C. Alemán, Nanobiology: from physics and engineering to biology, 2006 Phys. Biol. 3.
بدون دیدگاه