تقنية النانو

.. تقنية النانو ..

                مع دخول فصل الشتاء وزيادة برودة الطقس سوف نحتاج في الأيام القادمة لارتداء الملابس الثقيلة والجوارب الدافئة, ولو ذهبت لأحد المحلات التجارية بالقرب من منزلك, وقال لك البائع هل تريد جوربا عاديا أم جوربا آخر ذو خصائص سحرية ( جورب لا يخرج رائحة ولا يتلف على مدى طويل قد يستمر إلى 100 يوم أو أكثر) فأرجو منك أن لا تستغرب أو تندهش, أو تكذب البائع وتنعته بالمجنون.

لماذا ؟ لأنها جوارب مصنعة بتقنية النانو.

ماهو النانو ؟

مفهوم النانو :

                تذكر الموسوعة الحرة ويكيبيديا ( 2009م  ) أن مفهوم النانو يعني مصطلح نانو الجزء من المليار؛ فالنانومتر هو واحد على المليار من المتر و لكي نتخيل صغر النانو متر نذكر ما يلي ؛ تبلغ سماكة الشعرة الواحدة للإنسان 50 ميكرومترا أي 50,000 نانو متر, وأصغر الأشياء التي يمكن للإنسان رؤيتها بالعين المجردة يبلغ عرضها حوالي 10,000 نانو متر، وعندما تصطف عشر ذرات من الهيدروجين فإن طولها يبلغ نانو مترا واحدا فيا له من شيء دقيق للغاية.

                ويعرف النانوتكنولوجي كما يذكر الزهراني ( 2009م ) النانوتكنولوجي nano technology  هو التقنيات المصنوعة بأصغر وحدة قياس للبعد استطاع الإنسان قياسها حتى الآن (النانو متر)، أي التعامل مع أجسام ومعدات وآلات دقيقة جداً ذات أبعاد نانويه، ( ا متر= 1000.000.000 نانومتر) .

الفيديو التالي يوضح لنا  (ماهو النانو؟):

متى  ظهرت تقنية النانو؟

تاريخ النانو:

                كان أول من أثار هذا التساؤل عالم الفيزياء ريتشاد فينمان (Richard Feynman) والذي أعلن عن ظهور تكنولوجيا حديثة في مهدها الأول في ذلك الوقت سميت بالنانو تكنولوجى وذلك منذ قرابة 4 عقود, ثم قام إريك دريكسلر (Eric Drexler) عام 1975 بصياغة مفهوم للنانو تكنولوجى, وبالرغم من التأخر في هذه التقنية مقارنة بالتقدم الهائل في علوم الكمبيوتر وغيرها من تكنولوجيا الاتصالات, إلا أن هذه التقنية عاودت الظهور بكثافة عالية مؤخراً منذ عام 1990م وهى البداية الحقيقية لعصر تكنولوجيا النانو.

فكرة النانو:

                ويذكر الزهراني ( 2009م ) أن  فكرة استخدام تقنية النانو تتلخص في إعادة ترتيب الذرات التي تتكون منها المواد في وضعها الصحيح، وكلما تغير الترتيب الذري للمادة كلما تغير الناتج منها إلى حد كبير. وبمعنى آخر فإنه يتم تصنيع المنتجات المصنعة من الذرات، وتعتمد خصائص هذه المنتجات على كيفية ترتيب هذه الذرات، فإذا قمنا بإعادة ترتيب الذرات في الفحم يمكننا الحصول على الماس، أما إذا قمنا بإعادة ترتيب الذرات في الرمل وأضفنا بعض العناصر القليلة يمكننا تصنيع رقائق الكمبيوتر. وإذا قمنا بإعادة ترتيب الذرات في الطين والماء والهواء يمكننا الحصول على البطاطا.. 

ماهية هذه التقنية وطريقتها وكيفية التعامل معها والاستفادة منها؟.

                أن تقنية النانو متعددة الخلفيات فهي تعتمد عـــــلى الفيزياء والكيمياء والهندسة والأحياء والصيدلة لذا فلابد للباحثين أن تكون لهم قاعدة عريضة تشمل كل هذه التخصصات ولابد أن يكون بين هذه التخصصات روابط مشتركة.  و لقد ساعدت تقنية النانو على تغيير طريقة النظر إلى علاج كثير من الأمراض وأعطت أملا كبيرا لشفاء كثير من الإمراض المستعصية. وقد توجهت دول عديدة إلى  دعم النانو بقوة فمثلاً دعمت الولايات المتحدة النانو بخطط خمسية بدأت من عام 2005 م , كما أنها تصرف سنويا ما يقارب 4 بليون دولار على أبحاث النانو في جميع المجالات بشكل عام والمجال الطبي بشكل خاص , ومن جهة أخرى يوجد ما يقارب 130 مشروعاً دوائياً مهتما بتقنية النانو وفقاً لإحصائية 2006م. والدراسات المبدئية قائمة حول العالم لتوظيف التطور الحاصل في تقنية النانو في المجالات الطبية , وسيتبع ذلك الدراسات المرتبطة بسلامة استخدامها على الإنسان حتى تتحول هذه التطبيقات إلى واقع يومي في المستشفيات والمراكز الصحية لتساهم في اكتشاف المرض مبكراً وتقليل تكلفة علاجه والحفاظ على صحة الإنسان.   (موقع http://www.hazemsakeek.com   تاريخ الدخول 3 / 6 / 1430هـ)

صناعات بالنانو:

الفيديو التالي يوضح لنا  (ماذا تستطيع النانو أن تفعل؟):

تطبيقات النانو في الطب:

1.      في مجال الأدوية والعقاقير العلاجية :   

                أُدخل حاليا مصطلح جديد إلى علم الطب هو النانو بيوتك وهو البديل الجديد للمضادات الحيوية. ففي جامعة (هانج بانج) في سيؤول أستطاع الباحثون إدخال نانو الفضة إلى المضادات الحيوية، ومن المعروف أن الفضة قادرة على قتل 650جرثومه ميكروبيه دون أن تؤذى جسم الإنسان.
هذه التقنية سوف تحل الكثير من مشاكل البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية التي أحدثت طفرات تحول دون تأثير المضاد على هذه البكتيريا ومن أمثله البكتريا المقاومة : Staphylococcus aureus و Pseudomonas.حيث يقوم النانو بيوتك بثقب الجدار الخلوي البكتيري أو الخلايا المصابة بالفيروس مما يسمح للماء من الدخول إلى داخل الخلايا فتباد.

2.      استخدام النانو تكنولوجي كمساعد في العمليات الجراحية:

                قامت شركت (كورفس) بصناعه محولات مرئية (روبوت صغير) بحجم النانومتر يُستخدم كمساعد للأطباء في العمليات الجراحية الحرجة والخطرة, يستطيع الطبيب أن يتحكم في الروبوت بواسطة جهاز خاص مما يساعد في إنجاح العملية بكفائه عاليه وبدقه متناهية وهي أفضل من الطرق التقليدية وتقلل من المخاطر كثيراً. حيث يستخدم الجراح عصاة التحكم تمكنه من التحكم بذراع الروبوت الذي يحمل الأجهزة الدقيقة وكاميرا مصغره وذلك ليحول التحركات الكبيرة إلى تحركات صغيرة وهذا يتيح مزيدا من الدقة الجراحية.

3.      استخدام التقنية في علاج مرض السكري :

                نجحت جامعه (الينوى) في الولايات المتحدة الأمريكية في تطوير جهاز مُهَندس بالتقنية النانونية يزرع في الجسم يعمل على تنظيم السكر في الدم وهى تغني مرضى السكري عن حقن الأنسولين والجميل أنها سوف تنزل بالأسواق قريباً.

4.      التصوير الطبي :

                يمكّن التصوير بالنانو الباحثين والأطباء من تعقب اي حركة تحدث في النسيج الحي داخل جسم الإنسان. وفي مستطاع الأطباء هنا التعرف بدقة على حركة الدواء داخل النسيج المريض , هذا وان دراسة بعض خلايا الجسم يكون صعباً، ومن هنا يلجأ العلماء إلى تلوينها وهناك مشكلة أخرى ألا وهي أن الخلايا التي تصدر أمواجا ضوئية مختلفة في الطول لا تعمل بشكل واحد أو بكيفية واحدة على الدوام , الأمر الذي يجعل عمليات التصوير الطبي تواجه مشاكل على صعيد التشخيص الصحيح, وقد تمكن العلماء من حل هذه المشكلة وذلك باستخدام بعض جزئيات النانو التي تبدي ردود فعل مختلفة إزاء الترددات الموجية المختلفة الناشئة بطبيعة الحال عن اختلاف طول الموجة.

5.      مكائن تعمير الخلايا التالفة :

                في طرق العلاج التقليدية المتبعة في علم الطب والجراحة، يقوم الأطباء بمعالجة الأنسجة والخلايا التالفة بواسطة العمليات الجراحية المختلفة والأدوية المتعددة. بيد أن الحال يختلف فيما لو استخدمت مكائن تعمير الخلايا التالفة. وبواسطة زرق ابر خاصة لا تؤدي إلى قتل الخلايا، تدخل المكائن المعمرة إلى الخلايا التي يراد الدخول إليها. وفي هذه الطريقة العلاجية الحديثة يتم الاستفادة من حقيقة أن خلايا الجسم تبدي ردود فعل إزاء المحركات الخارجية مهما كانت فإذا ما وصلت إليها محركات النانو أو المحركات الدقيقة أبدت رد الفعل هذا. الأمر الذي يغير من عمل الخلايا ويأخذ بها من المرض إلى الشفاء وهذه الطريقة كما يبدو طريقة مباشرة في العلاج. 

6.      علاج أمراض الكلى بتقنية النانو:

Nanonephrology فرع من طب النانو يعنى بـــ :

·      دراسة تكوين بروتينات الكلى على المستوى الذري.

·      التصوير بتقنية النانو لدراسة العمليات الحيوية التي تحدث في خلايا الكلى.

·      استخدام جزيئات النانو في علاج أمراض الكلى.

                من خلال فهم الخواص الفيزيائية و الكيمائية لبروتينات الكلى على مستوى الذرى سيستطيع العلم أن يتوصل إلى حل لعديد من أمراض الكلى. كلى صناعية بتقنية النانو هو حلم يراود العديد من الأطباء في هذا المجال و يمكن أن يتحقق باستخدام نانوروبوت يقوم عملية ترميم للكلى المريضة على المستويين الخلوي و الجزيئى. الهدف هو المقدرة على توجيه الأحداث بطريقة منظمة على مستوى الخلية مما يحمل إمكانية تحسن كبير في حياة العديد من مرضى الكلى. (https://12345-proxy.appspot.com/knol.google.com).

 -------------------------------------------------------

المرجع :

·     موقع جامعة أم القرى : http://uqu.edu.sa/page/ar/55475 [ تاريخ الزيارة: 3/1/1435ه]