علمی جالب وعجیب

نانولوله های کربنی تک جداره (SWCNT) کاربردهای زیادی در الکترونیک و دستگاههای لمسی جدید پیدا کرده اند. نانولوله های کربنی ورق هایی از یک لایه گرافن به ضخامت اتم هستند که به شکل یکنواخت در اندازه ها و شکل های مختلف چرخانده می شوند. برای اینکه بتوانید از آنها در محصولات تجاری مانند ترانزیستور شفاف برای صفحه نمایش تلفن استفاده کنید ، محققان باید بتوانند به راحتی نانولوله ها را برای خواص مواد خود آزمایش کنند و روش جدید به این امر کمک می کند.

گروه پروفسور اسکو I. کاوپینن ​​در Aalto سالها تجربه در ساخت نانولوله های کربن برای کاربردهای الکترونیکی دارد. روش منحصر به فرد این تیم از ذرات معلق در هوا از کاتالیزورهای فی و گازهای حاوی کربن استفاده می کند. این روش مبتنی بر ذرات آئروسل به محققان اجازه می دهد ساختار نانولوله را به طور مستقیم کنترل کنند.

ساخت ترانزیستورهای نانولوله تک کربنی معمولاً خسته کننده است. این ماده اغلب از مواد نانولوله کربنی خام به ترانزیستورها چند روز طول می کشد ، و دستگاه ها ممکن است آلوده به مواد شیمیایی فرآوری شده باشند و عملکرد آنها را خراب کند. با این وجود روش جدید باعث می شود در طی 3 ساعت صدها دستگاه نانولوله کربن جداگانه تولید شود که این افزایش بیش از ده برابر راندمان است.

از همه مهمتر ، این دستگاههای ساختگی حاوی مواد شیمیایی فرآوری کننده تخریب کننده بر روی سطح آنها نیستند. این دستگاه های به اصطلاح فوق العاده تمیز قبلاً حتی از ترانزیستورهای معمولی نانولوله تک کربنی ساخت حتی سخت تر بودند.

دکتر نان وی ، محقق فوق دکترا در گروه می گوید: "این دستگاه های تمیز به ما کمک می کنند تا خواص مواد ذاتی را اندازه گیری کنیم. و تعداد زیادی دستگاه به درک سیستماتیک تر از نانومواد کمک می کند تا فقط چند نکته در داده ها." .

این مطالعه نشان می دهد که نانولوله های مبتنی بر ذرات معلق در هوا از نظر کیفیت الکترونیکی بسیار عالی هستند ، توانایی آنها در برق برای برق تقریباً به اندازه تئوریکی برای SWCNT مناسب است.

مهمتر از همه ، روش جدید همچنین می تواند در تحقیقات کاربردی نقش داشته باشد. یک مثال این است که دانشمندان ممکن است با مطالعه ویژگی هدایت ترانزیستورهای بسته نرم افزاری SWCNT راه هایی برای بهبود عملکرد فیلمهای رسانا انعطاف پذیر بیابند. این امر می تواند برای طراحان در تلاش برای ساخت تلفن های منعطف و ضد انعطاف پذیر مفید باشد. کار پیگیری گروههای ژاپن و فنلاند در حال انجام است.

منبعو اطلاعات بیشتر:

 Nan Wei et al, Fast and Ultraclean Approach for Measuring the Transport Properties of Carbon Nanotubes, Advanced Functional Materials (2019). DOI: 10.1002/adfm.201907150

اما به نظر می‌رسد، مسیری که پیشرفت‌های فناوری اطلاعات، برای تولید سیستم‌ها و دستگاه‌های جدید و در نتیجه نرم‌افزارهای متناسب با آنها طی می‌کند، اکنون با وجود سایر دستاوردهای تکنولوژیک مانند فناوری نانو، روندی صحیح و منطقی نباشد.

به مرور، ظرفیت و سرعت رایانه‌ها، رو به افزایش گذاشت و اولین کامپیوتر خانگی (IBM 5150) قادر به ذخیره کردن 16384 رقم در حافظه ترانزیستوری خود شده بود.

پیشرفت‌های بیشتر، ریزپردازنده‌های سریع‌تر و ابزار مطمئن‌تری را برای پردازش و ذخیره اطلاعات، به کاربران رایانه معرفی کرد.

در سال 1981و با معرفی IBM 5150، چه کسی گمان می‌کرد که بشر، شاهد تحولی چنین عظیم در فناوری اطلاعات و ارتباطات باشد: سیستم‌هایی با پردازنده‌های فوق پیشرفته، دارای  سرعت بسیار بیشتر و هزینه بسیار کمتر.

حجم و پیچیدگی زیاد نرم افزارها

اما به‌راستی دستاورد این همه پیشرفت و فناوری برای بشر چه بوده است؟ سیستم‌های رایانه‌ای و کاربرد آنها با ظهور فناوری‌های جدید و به نسبت پیشرفتی که این فناوری‌ها داشته‌اند، آنقدر که جذاب، زیبا و پر زرق و برق شده‌اند، مؤثر و مفید واقع نشده‌اند.

به جرئت می‌توان گفت که اکثر کاربران فعال رایانه قادر به استفاده از 80 درصد قابلیت‌های برنامه Word نیستند! اکنون برنامه‌ها و نرم‌افزارهای رایانه‌ای، بسیار پیچیده‌تر و پرحجم‌تر نوشته می‌شوند، در بیشتر اوقات تنها به این دلیل که سیستم‌های سخت‌افزاری مورد استفاده آنها، دارای ظرفیت و منابع کافی برای پردازش این نرم‌افزارها هستند.

پیشرفت فناوری در طراحی و ساخت سیستم‌ها و سخت‌افزارهای مدرن، سطح استفاده از منابع و ظرفیت آنها را نیز به طرز چشمگیری افزایش داده است. حافظه، دیسک‌های سخت، پردازشگر، کارت‌های گرافیک و سایر سیستم‌های سخت‌افزاری تنها به اقتضای پیشرفت علم و فناوری، ارتقا یافته و برنامه‌ها و نرم‌افزارهای رایانه‌ای نیز به تبع آنها و به صورت کاملاً غیر ضروری، پیچیده، سنگین و حجیم شده‌اند.

در این شرایط، بسیاری از سیستم‌های قدیمی‌و نیز تجهیزات سخت‌افزاری مربوط به آنها، ناگهان به ابزاری بی‌مصرف و بیهوده تبدیل شده و موجب ایجاد خسارت‌های سنگینی گردیدند. باید پرسید که دستاورد این همه پیشرفت چه خواهد بود و عاقبت کار به کجا خواهد انجامید؟

راهکار:

در دنیایIT  همه چیز دیوانه‌وار در حال پیشرفت است. استفاده از فناوری نانو اما، در این یورش بیرحمانه انسان به منابع و ظرفیت‌های مهم طبیعت، می‌تواند گره‌گشا و نجات‌بخش باشد. این نوع فناوری با استفاده اندک از انرژی و منابع آن، اثرات و کاربردهای بسیار مفید و مؤثرتری در زندگی بشر خواهد داشت.

دنیای فناوری اطلاعات و جنبه‌های مختلف آن نیز بی شک از تأثیرات مثبت نانوتکنولوژی بی بهره نخواهد ماند. هم اکنون از این فناوری می‌توان برای کاربردهای بسیار ساده اما در عین حال سریع، دقیق و مؤثر استفاده کرد.

NanoScan، فناوری جدیدی است که با توجهی خاص به نانوتکنولوژی پا به دنیای IT و امنیت آن نهاده و قادر است صدها و هزاران کد مخرب فعال در سیستم‌های رایانه‌ای را بدون اشغال بخش زیادی از حافظه و ظرفیت سیستم ردیابی و کشف کند.

با ظهور این فناوری، دنیای امنیت IT، ناچار است که دیر یا زود استفاده از روش‌های سنتی و نرم‌افزارهای پیچیده و حجیم را فراموش کرده و روند ایجاد پیچیدگی‌های غیرضروری و فربه کردن نرم‌افزارهای امنیتی را متوقف سازد.

یکی از محققان برجسته در حوزه مواد قابل برنامه‌ریزی بر این باور است که یکی از بهترین راه‌های عملی دستیابی به نانوفناوری پیشرفته، استفاده از DNA سلول به‌عنوان زبان برنامه‌نویسی برای ایجاد ساختارهای زنده‌ای است که عملکردهای مورد نظر را از خود نشان می‌دهند.

آندرو هسل محقق برجسته گروه مواد زیستی/نانویی و بنیانگذار موسسه خیریه Pink Army که برای مبارزه با سرطان است، می‌گوید: «در حال حاضر فناوری‌نانو بسیار دشوار است». او که به‌طور معمول خود را یک زیست‌شناس معرفی می‌کند، در همایش «پزشکی نمایی» در مورد فناوری‌نانو سخنرانی ‌کرد تا نشان دهد این دو حوزه بیش از آنکه تصور می‌کنیم، باهم همپوشانی دارند.

چرا فناوری‌نانو اینقدر دشوار به نظر می‌رسد؟ زیرا قوانین معمول در دنیای نانو حاکم نیستند. در این مقیاس بسیار کوچک همه چیز زنده، پویا و دائم در حال حرکت است. فیزیک اشیاء متفاوت بوده و مقیاس زمانی، بسیار عجیب است. اما مساله این است که می‌توان به این فناوری از زاویه دیگری که هسل توصیف می‌کند، نگریست. براساس نظر وی، فناوری‌نانو یکی از قدیمی‌ترین و توسعه‌یافته‌ترین فناوری‌های مورد استفاده است.

ویروس‌ها یا ماشین‌های سلولی بدن در مقیاس نانو عمل می‌کنند. هسل می‌گوید: «وقتی به سلول‌ها می‌نگرد، یک سخت‌افزار محاسباتی و تولیدی می‌بیند که مشغول خودآرایی است. این سخت‌افزار خودآرا یک زبان برنامه‌نویسی به نام DNA دارد که در تمام موجودات زنده مشترک است و این چیزی است که ما باید از آن بهره ببریم.» هسل می‌افزاید: «اگر واقعا علاقمند به فناوری‌نانو هستید، اما می‌خواهید به‌ صورت دیجیتالی آن را اجرا نمایید، باید روی برنامه‌نویسی سلول‌ها برای انجام کارهای مورد نظر و استفاده از DNA به‌عنوان زبان برنامه‌نویسی فکر کنید».

ما سالهاست که با استفاده از DNA شکل‌های ساده ایجاد می‌کنیم. در حال حاضر می‌توانیم شکل‌های پیچیده نیز تولید کنیم و تصور طراحی این شکل‌ها روی رایانه دور از دسترس نیست. حتی برخی از اشکال DNA می‌توانند عملکردهای ساده‌ای همچون حمل یک مولکول (همچون مولکول دارو) را انجام دهند. هسل همچنین درباره زیست‌شناسی سنتزی صحبت می‌کند. ما می‌توانیم کدهای DNA را نوشته، آن را به یک مرکز چاپ ارسال کرده، پس از چند هفته آرایه DNA مورد نظر را دریافت کرده و ویروسی بسازیم که قادر به اجرای عملکردهای مورد پیش‌بینی در کد خود است. این کاری است که در حال حاضر هسل در گروه خود انجام می‌دهد: نوشتن نرم‌افزاری برای دستکاری زیستی در کوچک‌ترین مقیاس و اجرای عملکردهای مورد نظر از ساختار ایجاد شده. در حال حاضر او روی نانوذرات تمرکز دارد، اما به سرعت در حال توسعه کار خود روی زمینه‌های پیچیده‌تر است.

منبع: singularityhub.com

فناوری ذخیره‌سازی داده‌ها روز به روز در حال کوچکتر شدن است،‌ اما گاه و بیگاه این روند جهشی خیره کننده به مرحله بعدی دارد، درحدی که اکنون ذخیره‌سازی داده‌ها روی یک تک اتم میسر شده‌ است.

محققان در این آزمایش از تکنیک برنده نوبل میکروسکوپی-تونلی-روبشی یا STM استفاده کردند، تکنیکی که از پدیده تونل‌زنی در ماشین‌های کوانتومی بهره می‌برد، پدیده‌ای که در آن الکترون‌ها به درون موانعی رانده می‌شوند تا بتوان الکترونیک را در مقیاس اتمی مورد مطالعه قرار داد. دانشمندان باوجود شرایط خلاء شدید درون STM توانستند با موفقیت یک اتم هلیوم را دستکاری کنند. این میکروسکوپ همچنین از سیستم سردکنندگی هلیومی برخوردار است که در افزودن ثبات به فرایند خوانش و نوشتار مغناطیسی کمک می‌کند.

به لطف محیط کاملا کنترل شده،‌ محققان توانستند با دقتی بالا دو اتم باردار مغناطیسی را در فاصله یک نانومتر از یکدیگر ثبت کرده و بازخوانی کنند. با کمک گرفتن از میکروسکوپ دانشمندان توانستند جریان برقی را به اتم‌ها وارد کنند که باعث تغییر جهت میدان مغناطیسی آنها می شد تا عملکردی مانند یک هارد درایو عادی پیدا کند، البته در مقیاسی بسیار کوچکتر.

هارددرایو‌های مدرن برای ذخیره یک بیت داده از ۱۰۰ هزار اتم استفاده می‌کنند و از همین‌ نقطه می‌توان به تفاوت بزرگ میان تکنیک جدید و شیوه های رایج ذخیره‌سازی پی برد. محققان معتقدند با استفاده از این تکنیک می‌توان درایو‌هایی ۱۰۰۰ برابر متراکم‌تر از هارد‌ درایو‌های کنونی را تولید کرد. اگرچه پیش از این نیز تلاش‌هایی در راستای ذخیره‌سازی داده روی تک اتم صورت گرفته‌بود، اما نتیجه این آزمایش بادوام‌ترین و کوچک‌ترین مقیاس ممکن را در پی داشته است. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ nature منتشر شده  است.

دانشمندان موفق شدند برای نخستین بار یک موتور بسیار کوچک را درون سلول زنده انسانی قرار داده و آن را به طور مغناطیسی هدایت کنند. این گامی بزرگ برای هدایت هوشمند داروها است.

دانشمندان موفق شدند برای نخستین بار یک موتور بسیار کوچک را درون سلول زنده انسانی قرار داده و آن را به طور مغناطیسی هدایت کنند. این پیشرفت نشان دهنده گام دیگری به سوی ماشین مولکولی است که می تواند به آزاد سازی داروها در یک موقعیت خاص درون بدن منجر شود. محققان به این راهبرد علاقمند بودند چرا که می توانند فواید دارو را با کمترین میزان عوارض جانبی ارتقا دهند. دانش پژوهان این ذرات فی موشک شکل با استفاده از تکانه های اولتراسوند هدایت کردند.

پروفسور تام مالوک دانشمند علوم مواد از دانشگاه دولتی پنسیلوانیا و همکارانش نتایج این تحقیقات را در نشریه Angewandte Chemie International Edition منتشر کرده اند. مالوک گفت: همانطور که این نانوموتورها درون ساختار سلول می گردند و بالا و پایین می روند، سلول زنده واکنش های مکانیکی داخلی از خود نشان می دهد که پیش از این هیچ کس هرگز آنها را مشاهده نکرده بود. این تحقیق نمایش زنده ای است که می توان از آن برای استفاده نانوموتور های مصنوعی در مطالعه زیست شناسی سلول به روش های جدید استفاده کرد. تا کنون نانوموتورها فقط در محیط های آزمایشگاهی مطالعه شده اند نه در سلول های زنده انسانی.

این نانوموتورها با استفاده از توان اولتراسوند بسیار پایین، بر روی این سلول ها تاثیری اندکی دارند. اما وقتی که این توان افزایش یابد نانوموتورها وارد عمل شده و در ساختارهای درون سلولی که کارهای خاصی انجام می دهند می گردند. مالوک می گوید: ممکن است بتوانیم از این نانوموتورها برای درمان سرطان و دیگر بیماری ها با دست ورزی مکانیکی سلولها از داخل، استفاده کنیم. علاوه بر این، این نانوموتورها می توانند جراحی درون سلولی انجام داده و داروها را به شیوه غیرتهاجمی به بافت زنده برسانند. محققان توانسته اند این موتورهای کوچک را با نیروهای مغناطیسی هدایت کنند.

دانشمندان همچنین دریافتند نانوموتورها می توانند به طور خودکار یعنی بطور مستقل از یکدیگر حرکت می کنند توانایی که برای کاربردهای آینده مهم به نظر می رسد. حرکت خودکار می تواند به نانوموتور ها کمک کند به طور گزینشی سلولهایی را که بدخیم را نابود کنند. مالوک بر این عقیده است : اگر می خواهید این موتورها سلوهای سرطانی را از بین ببرند بهتر است حرکت مستقل داشته باشند. نباید انبوهی از این نانوموتورها در یک جهت حرکت کنند.

وی در توصیف استفاده های بالقوه این فناوری نانوموتور گفت: در سال ۱۹۶۶ یک فیلم علمی تخیلی ساخته شد که در آن یک زیردریایی و خدمه آن بسیار کوچک شدند و به جریان خون یک فرد در حال احتضار تزریق شدند تا جان او را نجات دهند. (این فیلم بر اساس داستان مشهور «سفر شگفت‌انگیز» اثر آیزاک آسیموف ساخته شده بود). به گفته وی، یکی از کاربردهای رویایی ما سفر جذاب پزشکی است که در آن نانوموتورها در سراسر بدن حرکت خواهند کرد، با یکدیگر در تماس خواهند بود و انواع کارهای تشخیص و درمان را انجام خواهند داد.این دانش پژوهان بر وجود کاربردهای بسیار زیادی برای ذرات قابل کنترل در این مقیاس بسیار کوچک تاکید دارند.

بنا به پیش‌بینی یکی از دانشمندان دانشگاه ام‌آی‌تی، در دهه ۲۰۴۰ میلادی می‌توان نانوربات‌هایی را از طریق جریان خون وارد مغز کرد و به کمک آنها از اطلاعات موجود در مغز افراد آگاه شد یا اینکه اطلاعات جدیدی را وارد مغز نمود.

نگروپونته معتقد است که در دهه آینده، فناوری‌های زیست‌شناسی مصنوعی (synthetic biology) و رابطه بین زیست‌شناسی و سیلیسیم، از فناوری‌های مخرب خواهند بود. وی می‌گوید: «کلید‌‌ پیش‌بینی من این بود که بهترین راه را برای ارتباط برقرارکردن با مغز، از طریق داخل بدن، یعنی جریان خون می‌دانستم. اگر شما یک ربات کوچک به جریان خون تزریق نمایید، می‌توانید به همه سلول‌ها، اعصاب و تمام چیزهایی که در مغز است نزدیک شوید.

نیکولاس نگروپونته

بنابراین اگر شما بخواهید اطلاعاتی را وارد کنید و یا اینکه اطلاعاتی را بخوانید، می‌توانید این ربات را وارد جریان خون نمایید. در حالت تئوری می‌توانید شکسپیر (Shakespeare) را در جریان خون خود بارگذاری نمایید و به صورت ربات‌های کوچک، به بخش‌های مختلف مغز بفرستید. یا اینکه اگر بخواهید صحبت به زبان فرانسوی را یاد بگیرید، می‌توانید ربات‌ها را به صورت تکه‌های فرانسوی وارد خون نمایید. بنابراین در تئوری، شما می‌توانید اطلاعات را به درون بدنتان بفرستید.»

ربات‌های کوچک یا نانوربات به وسیله نانوفناوری پیشرفته توسعه یافته‌اند. آنها می‌توانند به‌قدری کوچک باشند که با چشم دیده نشوند و در مقیاس نانو (یک نانومتر معادل یک میلیاردیم متر است) عمل کنند. نانوربات‌ها می‌توانند به صورت بی‌سیم با یکدیگر و با جهان خارج ارتباط داشته‌ باشند. همچنین می‌توانند اطلاعات مغز را هک کنند. نانو ربات‌ها را می‌توان به کمک روش‌هایی مانند استفاده از قرص وارد بدن کرد تا بتوانند اطلاعات موجود در نورون‌ها (یاخته‌های عصبی) و سیناپس‌های مغز را بخوانند و یا اینکه اطلاعات جدیدی را وارد مغز نمایند، به عنوان مثال اطلاعاتی مانند شکسپیر و یا یک زبان جدید.

گروه تحقیقاتی از مرکز زیست‌شناسی مولکولی و سلولی در حیدرآباد هند نشان دادند که داروی ضدقارچ با استفاده از این نانوذرات وارد محیط چشم شده و التهاب را کاهش می‌دهد. این سامانه دارویی روی موش‌های آزمایشگاهی و انسان مورد آزمایش قرار گرفته است.
کراتیت یک بیماری‌ چشم است که در آن قرنیه دچار آسیب شده و ممکن است فرد را گرفتار مشکل بینایی کند.
این نانوذرات برای درمان کراتیت مورد آزمایش قرار گرفته است. در حدود 30 درصد از بیماران دچار کراتیت، در نهایت دچار نابینایی می‌شوند. دلیل این امر پروتئاز تولید شده توسط پاتوژن است که موجب آسیب به قرنیه چشم می‌شود. این نانوذرات رساندن دارو به قرنیه را بهبود داده و می‌تواند اثربخشی آن را افزایش دهد؛ همچنین قادر است التهاب چشم را مدیریت کرده و آن را بهبود دهد.
براساس گزارش‌های محققان، درمان کراتیت بسیار چالش برانگیز است؛ چرا که هم عفونت و هم التهاب باید درمان شود. 
چالش دیگر، حفظ سطح دوز مناسب دارو در سطح قرنیه است؛ چرا که اشک چشم و پلک‌زدن موجب شسته شدن دارو از سطح چشم می‌شود. در روش جدید، محققان از نوعی آنتی‌بادی استفاده کردند که روی سطح نانوذرات قرار می‌گیرد و قادر به اتصال به قرنیه است. با اتصال نانوذرات به سطح قرنیه، ماندگاری آن در چشم افزایش یافته و رهاسازی دارو با کارایی بالاتری انجام می‌شود. پروتئاز تولید شده توسط قارچ موجب از بین رفتن نانوذرات ژلاتینی شده و دارو رهاسازی می‌شود. همین تأثیر پروتئاز روی نانوذرات نیز می‌تواند موجب کاهش آسیب به قرنیه شود.

6 تا از بهترین کاربردهای فناوری نانو در زیست شناسی و پزشکی:

فناوری نانو کلمه ای است که اخیرا بیشتر در پزشکی و جراحی مورد استفاده قرار می گیرد ، زیرا توسعه دهنده روش های جدیدی را برای استفاده از این ذرات در این حوضه بوده است.

مشکل این است که برخی افراد خیلی آگاه  نیستند که  این فناوری جدید چه کاربردهایی دارد.

در زیر لیستی از 6 مورد از جالب ترین تحولات فناوری نانو ارائه شده است. همه آنها زمینه های مورد توجه مراقبت های پزشکی و پیشگیری از بیماری ها هستند که همگی پیامدهای قابل توجهی در این زمینه دارند.

با تحقیقات بیشتر ، همه آنها می توانند به اثربخشی و کارآیی مناسب رسیده و به طور بالقوه جان انسانها را نجات دهند.

چگونه کار می کند؟
وقتی در مورد فناوری نانو صحبت می کنیم ، ما عمدتاً در مورد ذرات مصنوعی در مقیاس میکروسکوپی صحبت می کنیم. بسیاری از ساختار ها هستند که برای مقاصد پزشکی به مواد و سلولهای زنده متصل می شوند. یا کپسول های توخالی حاوی مواد دیگری هستند که بعنوان حامل مواد دارویی استفاده میشوند.

این روش اغلب در مورد رنگها و حمل مستقیم مواد دارویی صورت می گیرد. ذرات اصلی غالباً در مواد محافظتی مانند سیلیس پوشیده شده اند تا در هنگام حمل دست نخورده باقی بمانند.

این لایه ها سپس جذب می شوند و ذره یا دارو می تواند کار خود را انجام دهد. بنابراین ، این ذرات کاربردهای بالقوه زیادی در پزشکی ، جراحی و سایر اقدامات تجاری دارند.

6 مورد از جالب ترین کاربردهای فناوری نانو.

1) تشخیص پروتئین
چند روش میکروسکوپی در تشخیص پروتئین با استفاده از ذرات و رنگهای طلا وجود دارد. این ذرات می توانند به سلولهای متخلف متصل شده و در اسکن یا با دوربین مشخص شوند. مشکلی که وجود دارد اینست که که آنها اغلب ممکنه محدودیت در استفاده داشته باشند.

فناوری نانو می تواند این ماده را با نانوپروب هایی که پروتئین ها را با دقت بیشتری هدف قرار می دهند ، به سطح جدیدی می رساند و طلا ، رنگ و هر دو را پراکنده کند. این ممکن است مثل برخی از داستان های علمی تخیلی به نظر برسد.

2) درمان سرطان

یکی از جالب ترین کاربردهای نانوتکنولوژی ، درمان سرطان است. پیشرفت های جدید بسیاری در گزینه های غربالگری و درمانی سرطان روده بزرگ و پروستات وجود دارد که شامل فناوری نانو است.

هدف از این کار ، افزایش پتانسیل درمان سرطان فتودینامیکی با برجسته کردن سلول ها است که توسط لیزرها مورد هدف قرار می گیرند. هرچه سرعت تشخیص دقیق تر باشد ، درمان مؤثرتر است.

فناوری نانو می تواند شانس رنگ و ذرات طلا را در سلول سرطانی افزایش دهد. این بدان معناست که میزان تشخیص بیشتر وجود دارد ، این امر باعث می شود تا بیماری سریعتر درمان شود. این می تواند به کاهش میزان مرگ و میر سرطان پروستات و روده بزرگ کمک کند.

3) مهندسی بافت
یکی از جالب ترین پیشرفت ها در حوضه ی مهندسی بافت است. در حال حاضر یکی از مهمترین جاهایی که روی اون کار میشه استفاده از کاشت مصنوعی است. که این شامل اتصالات جدید ، صفحات برای جایگزینی استخوانهای شکسته و سایر کارهای ساختاری در اثر حوادث است.

مشکل مواد فعلی مانند تیتانیوم این است که بدن به راحتی می تواند آنها را به عنوان اشیاء خارجی رد کند.

یک کشف جدید نشان داد که مهندسی بافت نانوذرات می تواند یک سطح بافت جدید ایجاد کند که به استخوان و بافت های جدید اجازه می دهد فیوز شوند. این سطح همچنین می تواند یک ساختار متخلخل را فراهم کند که باعث عبور مواد مغذی شود.

با پیشرفت بیشتر در این زمینه ، این می تواند پیامدهای مهمی در پیوند و جراحی پلاستیک داشته باشد.

4) کد نوری چند رنگی
رمزگذاری رنگ بخش مهمی از ژنتیک هنگام تعیین یک دنباله است. این نقشه بصری از ژن ها و پروتئین ها را فراهم می کند که شناسایی توالی ها ، نقص ها و ناهنجاری ها را بسیار آسان تر می کند.

مشکلی که در سیستم قدیمی رنگ وجود دارد اینست که فقط در این سری از رنگهای زیادی استفاده شده بود. توسعه فناوری نانو و ذرات رنگی آن را تغییر داده است. این سیستم جدید از یک سری از نیمه هادی مرکب برای دستکاری آزادتر و ترکیب برای شکل دادن به الگوهای و رنگ های جدید استفاده می کند.

حتی گزینه های فلورسنت برای لحن و سطح دید متفاوت وجود دارد. مطالعات اخیر طیف وسیعی از رنگ ها و شدت هایی را نشان می دهد که اجازه می دهد بیش از یک میلیون ترکیب کدگذاری را داشته باشند. این به معنای دقت شناسایی مهره بیش از 99/99٪ است.

5) دستکاری سلول
زیبایی نانوذرات ساخته شده توسط انسان در این است که اکنون از موادی که به بهترین وجه مناسب ، با خواص مناسب ساخته می شوند. برخی از آنها از کپسول ها برای انتقال و پراکندگی وسایل به ناحیه خاصی از بدن استفاده می کنند. برخی دیگر از مغناطیس برای استفاده از آن ذرات برای دستکاری شکل سلول ها استفاده می کنند.

تاثیر ذرات و نیروی مغناطیسی را می توان با استفاده از محدوده ها و ضخامت های مختلف ف به خوبی تنظیم کرد. در اینجا فقط سلولهای بیولوژیکی مورد استفاده قرار نمی گیرند بلکه خود فناوری نیز هستند. این سازگار و همراه است.

6) اکتشاف تجاری
وضعیت فعلی فناوری نانو بدان معنی است که درک فعلی ما می تواند توسعه دهندگان را به مناطق مختلفی سوق دهد. نکته ای که باید توجه داشته باشید این است که فناوری نانو مربوط به دارو و تحویل دارو نیست - هرچند که این مورد تمرکز اصلی بسیاری از محققان است.

تلاشهای تجاری وجود دارد - برخی مربوط به مراقبت های پزشکی و برخی دیگر کمتر از آن - در جایی که فناوری نانو می تواند از آن استفاده کند. یکی ایجاد کمکهای باند و پانسمان با نانوذرات نقره و سایر عناصر ضد می است.

برخی دیگر می خواهند با استفاده از نانو سرامیک ها و فات ، پتانسیل موجود در سیستم های تصفیه را کشف کنند. سپس کسانی هستند که به جستجوی بیو نانومواد هیبریدی برای الکترونیک و نوری الکترونیک می پردازند.

آینده فناوری نانو
برای بسیاری ، نانوتکنولوژی پنجره ای شگفت انگیز در آینده بیومکانیک و پزشکی است. ماهیت علم و جزئیات دقیق دقیقه بدان معنی است که این به نظر می رسد مانند یک فناوری است که باید دور از دسترس باشد.

حقیقت این است که مدل های گفته شده در بالا همه کاربردی و در توسعه مداوم هستند. این بدان معنی است که فضای کافی برای سرمایه گذاری های آینده با سیستم تحویل دارو و هدف قرار دادن سلول وجود دارد تا آنها را حتی کارآمدتر و مؤثر تر جلوه دهند.

همچنین ، امیدواری وجود دارد که این دستگاههای متمرکز با فرآیندهای مختلف و مزایای پزشکی بتوانند چند کاره شوند. اکنون دنیای فناوری نانو در پزشکی باز است و چیزهای بیشتری برای آموختن وجود دارد.

منبع:https://www.nanotechetc.com/6-of-the-best-applications-of-nanotechnology-in-biology-and-medicine/