چندین سال است که رهبران و پیشگامان علم پزشکی، ساخت نانوروبات‌ها را وعده داده‌اند. این ماشین‌های کوچک قادرند در نقاط مختلف در داخل بدن حرکت کرده و وظایفی نظیر انتقال دارو، کنترل وضعیت رگ‌ها و به‌طور کلی، حفظ سلامت انسان را انجام‌ دهند.

محققان به چالش های موجود در کاربرد گسترده نانوروبات‌ها در صنعت پزشکی اذعان کردند، برای اطمینان از کارایی نانوروبات‌های ساخته‌شده می‌بایست آن‌ها را روی مواد بیشتری آزمایش کرد.

سرطان خون

ولی تا به‌ امروز، استفاده از این ماشین‌ها برخلاف افکار عمومی، رواج چندانی نیافته‌ است. بدن انسان، از تمامی روبات‌هایی که تاکنون ساخته شده‌اند، پیچیده‌تر است. بنابراین، ساخت روبات کوچکی که بتواند به داخل بدن نفوذ کرده و با این زیربنای وسیع همکاری‌کند، چالش بزرگی است.

شان داگلاس، محققی از دانشگاه کالیفرنیا در «سان‌فرانسیسکو و آنیکت مارگارکار» ، محققی در مرکز تحقیقات دارویی دانشگاه هلسینکی (Helsinki) در فنلاند، هر دو در تلاش برای ساخت نانوروبات‌هایی جهت انتقال هدفمند دارو است که در این روش، نیازی به تزریق سم به ‌بدن با امید رسیدن آن به هدف نیست. اما طراحی این روبات‌ها کار دشواری است.

در واقع، از زمان ظهور نانوروباتیک، این رشته با چالش‌های زیادی مواجه شده‌است که این چالش‌ها، تحقق وعده‌های پیشگویان مذکور را به تعویق انداخته‌است.

یکی از این چالش‌ها، ساخت مواد کافی جهت آزمایش ایده‌های موجود برای ساخت این نانوروبات‌هاست، در صورتی که آزمایش‌های انجام‌شده بر روی مواد اندک موجود، نتایج امیدوارکننده‌ای به‌دنبال داشته‌باشد، برای اطمینان از کارایی نانوروبات‌های ساخته‌شده می‌بایست آن‌ها را روی مواد بیشتری آزمایش کرد.

به‌گفته داگلاس، آزمایشگاه وی به موادی صدهزار برابر مواد موجود نیاز دارد که ساخت آن، موجب ورشکستگی آزمایشگاه خواهد شد. بنابراین می‌بایست روش دیگری برای ساخت این مواد یافت که این امر به چندین سال زمان نیاز دارد.

پس از ساخت مواد کافی و تولید یک کاندیدای مطلوب، چالش بعدی، یافتن سیستمی مناسب جهت بررسی نتایج آزمایش‌ها است. در انتقال نانوذرات، محققان می‌بایست علاوه بر بررسی میزان اثربخشی کلی آن‌ها، فرایند حرکت ذره از زمان تزریق تا رسیدن به سلول‌های کبد را بررسی کرده و از تطابق آن با طراحی خود اطمینان حاصل‌کنند و در صورت ناموفق بودن آزمایش، عوامل مختلفی را که در آن دخیلند بررسی‌کنند.

برای مثال، عدم توانایی نانوذره در شناسایی سلول، عدم توانایی آن در انتشار دارو پس از شناسایی سلول یا عدم توانایی دارو در کشتن سلول‌های سرطانی، فاکتورهای مهمی هستند که ممکن است منجر به ناموفق بودن آزمایش شوند و برای مدت طولانی، روش مطلوبی برای بررسی آن‌ها وجود نداشته‌است. اما هم‌اکنون محققان با بهره‌گیری از اسکن‌ها و مدل‌های رایانه‌ای قادرند نحوه حرکت نانوروبات‌ها را پیش‌بینی و تعقیب ‌کنند.

پس از ساخت یک سیستم انتقال مطلوب و دارویی مؤثر، محققان می‌بایست طرح خود را به تأیید اِف‌ دی‌ اِی (سازمان غذا و داروی آمریکا- مترجم) برسانند. حصول این تاییدیه برای نانوروبات‌ها به‌تنهایی، کار چندان دشواری نیست، اما به‌تأیید رساندن ترکیب این روبات‌ها با دارو، امری چالش‌برانگیز است.

به‌گفته مارگارکار، پس از اینکه امنیت استفاده از نانوذره و دارو به‌طور جداگانه اثبات می‌شود، این سازمان برای صدور تأییدیه، خواهان تکرار کل فرایند با استفاده از ترکیب این دو است. یعنی کل آزمایش‌ها می‌بایست ابتدا در آزمایشگاه، سپس بر روی حیوانات و پس از آن بر روی انسان دوباره انجام ‌شود. از زمان شروع این فرایند، به‌نتیجه رسیدن آن ممکن است ۸ الی ۱۰ سال به‌طول بینجامد.

با وجود سرعت آهسته پیشرفت این فناوری، دانشمندان نسبت به آن خوش‌بین هستند. مارگارکار ساخت روبات‌های تشخیص‌دهنده‌ای را تصور می‌کند که در داخل بدن معلق اند و توسط حسگرهای خود قادرند تغییرات خطرناک احتمالی را شناسایی‌ کنند. اگر در یکی از رگ‌ها گرفتگی ایجاد شود و یا یک گره سرطانی شروع به رشد کند، این روبات‌ها قادرند این تغییرات را شناسایی کرده و ترکیب شیمیایی خود را در پاسخ به آن‌ها تغییر دهند.

سپس توسط تصویربرداری ام‌ آر آی می‌توان مارکرهای تغییر یافته را آشکار کرده و بیماری‌های احتمالی را به‌موقع شناسایی کرد. اما پیش از تحقق این رویاها، محققان ابتدا می‌بایست بر تمامی چالش‌های ذکرشده فائق آیند.

آنچه که کاربرد گسترده نانوروبات‌ها را در صنعت پزشکی به‌تعویق انداخته‌است، چالش‌های متعدی است که در فرایند آزمایش و به تأیید رساندن آن‌ها وجود دارد. دسترسی به مواد کافی برای آزمایش آن‌ها، یافتن روشی برای تعقیب و کنترل نحوه حرکت آن‌ها در بدن و حصول تأییدیه از جانب سازمان اِف‌دی‌اِی، از جمله این چالش‌ها است.

منبع: مهر

کانال عصر ایران در تلگرام

تماشاخانه