نانو تکنولوژی - کاربردهای فناوری نانو

کاربردهاي فناوري نانو


در حقيقت کاربرد فناوري نانو از کاربرد عناصر پايه نشأت مي‌گيرد. هر کدام از اين عناصر پايه، ويژگي‌هاي خاصي دارند که استفاده از آنها در زمينه‌هاي مختلف، موجب ايجاد خواص جالبي مي‌گردد. مثلاً از جمله کاربردهاي نانوذرات مي‌توان به دارورساني هدفمند و ساده، بانداژهاي بي‌نياز از تجديد، شناسايي زود هنگام و بي‌ضرر سلول‌هاي سرطاني، و تجزيه آلاينده‌هاي محيط زيست اشاره کرد. همچنين نانولوله‌هاي کربني داراي کاربردهاي متنوعي مي‌باشند که موارد زير را مي‌توان ذکر کرد:

• تصوير برداري زيستي دقيق

• حسگرهاي شيميايي و زيستي قابل اطمينان و داراي عمر طولاني

• شناسايي و جداسازي كاملاً اختصاصي DNA

• ژن‌درماني كه از طريق انتقال ژن به درون سلول توسط نانولوله‌ها صورت مي‌پذيرد.

• از بين بردن باكتري‌ها


نانوذرات حساس به pH و گرما به منظور هدف‌گيري تومورها


محققان در موسسه بيومهندسي و نانوتکنولوي سنگاپور با استفاده از يک پليمر جديد که مي‌تواند تحت شرايط pH درون سلول‌هاي تومور ناپايدار شود، توانستند يک نانوذره پوسته هسته را جهت دارورساني هدفمند به تومورها ايجاد کنند. به دليل طراحي اين پليمر، اين نانوذرات وقتي که با عامل‌هاي ضدسرطاني غيرمحلول در آب ( مثل doxorubicin و paclitaxel) مخلوط مي‌شوند خود به خود تشکيل مي‌شوند.

در اين تحقيق ابتدا يک پليمر زيست‌سازگار ايجاد مي‌شود که نانوذراتي را تشکيل مي‌دهد که در pH خارج سلول‌ها پايدار مي‌باشند اما هنگامي که در محيط اسيدي درون سلول‌هاي تومور سرطاني قرار مي‌گيرند، ناپايدار مي‌شوند. هنگامي که اين نانوذرات ناپايدار مي‌شوند، مولکول‌هاي دارويي را که در هسته آب‌گريز درون خود جاسازي کرده‌اند، رها مي‌کنند. هسته آب‌گريز اين نانوذرات محيط مناسبي را براي داروهاي نامحلول در آب از قبيل doxorubicin وpaclitaxel ايجاد مي‌کند.

به منظور هدف‌گيري سلول‌ها اين محققان روشي را براي چسباندن شيميايي اسيد فوليک به پوسته خارجي اين نانوذرات ابداع کردند. اسيد فوليک به پذيرنده‌اي که روي سطح بسياري از انواع سلول‌هاي تومور overexpress شده، مي‌چسبد. نشان داده شده که نانوذرات نشان‌دار شده با اسيد فوليک و حاوي doxorubicin وpaclitaxel، به سرعت توسط سلول‌هاي تومور جذب مي‌شوند. اين در حاليست که توسط سلول‌هاي سالم يا سلول‌هاي توموري که داراي پذيرنده اسيد فوليک نيستند، جذب نمي‌شوند. همچنين اين آزمايشات نشان داد که مصرف بالاي نانوذرات مملو از دارو، به افزايش توانايي دارو‌هاي رسانده‌شده، منجر مي‌شود.


دارو رسانی با استفاده از نانو الماس


محققان دانشگاه Northwestern ، با انجام مطالعه‌اي نشان دادند كه مي‌توان بدون آن كه شاهد اثرات منفي عوامل دارورساني موجود باشيم، از نانوالماس‌ها در فرايند دارورساني داروهاي شيمي‌درماني به سلول‌ها استفاده كرد. اين مطالعه اولين پژوهشي است كه در زمينة كاربرد نانوالماس‌ها( كه دسته جديدي از نانومواد به شما مي‌روند) و در حوزه علوم پزشكي انجام شده‌است. )

همچنین از این فناوری در ساخت نانو کامپوزیتها ، نانو حسگرها ، نانو فلزات ، نانو روکشها و نانو کاتالیزورهاو .... اشاره کرد.

اينها تنها مواردي از کاربردهاي بسيار زيادي هستند که براي عناصر پايه قابل تصور مي‌باشند. کاربرد اين عناصر پايه در صنايع مختلف، در درخت ديگري به نام «درخت صنعت» آورده شده است .

در نهايت «درخت فناوري نانو» معرفي مي‌گردد که فناوري نانو را به شکل يک زنجيره از رويکرد ساخت عناصر پايه تا کاربرد آنها، در يک درخت چهار سطحي نمايش مي‌دهد.