واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: سطح استخوان از ترکیباتی تشکیل شده است که حدودا 100 نانومتر عرض دارند. اگر سطح یک عضو مصنوعی به استخوان طبیعی پیوند بخورد بدن آن را پس میزند. دلیل امر تولید بافت مصنوعی در محل استخوان طبیعی و سطح مصنوعی میباشد. استئوبلاستها در بافت پیوندی استخوان وجود دارند و بخصوص در استخوانهای در حال رشد دارای فعالیت چشمگیری هستند. با ایجاد ذراتی در اندازه نانو در سطح مفاصل و استخوانهای مصنوعی احتمال دفع عضو جایگزین به دلیل تحریک سلولهای استئوبلاست کمتر میشود. ایجاد این ذرات با ترکیب مواد پلیمری ، سرامیکی و فلزی چندی پیش توسط دانشمندان به اثبات رسید.
مواد مورد استفاده در ترمیم استخوان
تیتانیوم ماده شناخته شدهای برای ترمیم استخوان است و به دلیل ترکیبات خاص و وزن زیادش جهت بالا بردن میزان استحکام بطور وسیع در دندانپزشکی و ارتوپدی استفاده میشود. ولی متاسفانه به دلیل آنکه بخش چسبندهای که با Apatite (بخش فعال استخوان) پوشیده شده با تیتانیوم سازگار نیست فاقد فعالیت زیستی میباشد. استخوان واقعی نانوکامپوزیتی از موادی است که از ترکیب بلورهای هیدروکسید Apatite در ماتریکس آلی بوجود آمده و به حالت منفرد یافت میشود. استخوان طبیعی از نظر مکانیکی ، ضخیم و در عین حال دارای الاستیسیته میباشد و در نتیجه قابل ترمیم است.
ساخت یک دندان
مکانیسم نانویی دقیقی که منجر به تولید ترکیباتی با خواص مفید شود، همچنان مورد مطالعه و بررسی قرار دارد. اخیرا با استفاده از روش tribology یک دندان مصنوعی به صورت viscoelastic ساخته شده و دارای روکش نانویی میباشد. از خواص منحصر به فرد این دندان مصنوعی میتوان به عایق بودن آن در مقابل خراش و افزایش التیام دندان اشاره کرد.
معالجه سرطان به روش فتودینامیک
معالجه سرطان با استفاده از روش فتودینامیک بر اساس نابودی سلولهای سرطانی بوسیله لیزری است که تولید اکسیژن اتمی میکند. به این طریق که اکسیژن اتمی رنگ خاصی را تولید میکند و سلولهای سرطانی بیش از سلولهاهای دیگر آن را جذب میکنند. در نتیجه فقط سلولهای سرطانی توسط اشعه لیزر نابود میشوند. البته یکی از معایب این روش آن است که به دلیل آب گریز بودن مواد رنگی ، این مواد به سمت پوست و چشمها حرکت میکند و در صورتی که شخص در معرض نور خورشید قرار گیرد باعث حساسیت در پوست و چشمها میشود.
برای این حل مشکل صورتهای آب گریز مولکول رنگها را داخل ذرات نانویی متخلخل مثل ormosil nano partical که دارای منافذی در حدود یک نانومتر میباشند قرار میدهند که این دارای دو مزیت است اولا از انتقال مواد رنگی به سایر نقاط بدن جلوگیری میکنند و ثانیا امکان ورود و خروج آزادانه اکسیژن را مهیا میسازد.
کاربردهای اکسید تیتانیوم
اکسید تیتانیوم (Tio2) می تواند به عنوان کاتالیزور نوری عمل نماید. هنگام تابش نور جذب فوتونها با انرژی بالا ، باعث برانگیختگی الکترونها و ایجاد رسانایی در مولکول میگردد. شکاف ایجاد شده بین دو جفت الکترون به مشابه یک جریان الکتروپوزیتیو در طول مولکول DNA باعث باز شدن دو رشته DNA از یکدیگر میگردد. در واقع تغییرات ایجاد شده بوسیله فوتونهای نور در مولکول Tio2 باعث میشود که این مولکول به شکل یک آنزیم آندونوکلئاز عمل نماید. این تواناییها در آینده میتواند تغییرات زیادی را در استفاده از داروها و ژن درمانی ایجاد نماید و توانایی پیوند Tio2 با بیومولکولهای مختلف راه را در ژن درمانی هموار خواهد نمود.
یکی از بزرگترین اشکالات دستکاری داخل سلول بوسیله این ریز ابزار این است که این ذرات به اندازه کافی توانایی کنترل ماده ژنتیکی داخل هسته را ندارند. ترکیب مولکول DNA با Tio2 در محیط خارج سلول نشاندهنده این مشکل است. به ازای اتصال Tio2 به هر 60 - 50 جفت باز فقط یک ناحیه ژنی در سلول پستانداران تحت پوشش قرار میگیرد که دانشمندان امیدوارند این مشکل نیز در آینده نزدیک حل شود. همچنین تحقیقاتی در زمینه استفاده از این ذرات به عنوان جایگزینی در توقف سنتز RNA به عنوان بازدارندههای سنتز RNA با مکانیزم ایجاد شکاف در RNA صورت گرفته که میتواند در صورت تکمیل شدن، امکان استفاده از این ذرات را در توقف سنتز RNA در سلولهای سرطانی فراهم نماید.
چشم انداز بحث
با توجه به پیشرفت سریع و دامنه گسترده بیوتکنولوژی زمینههای بروز انقالاب بیوتکنولوژی عصر جدیدی در علوم مختلف مانند بیولوژی ، پزشکی ، فارماکولوژی و مهندسی ژنتیک فراهم گردیده است. به علاوه حوزههای دیگری مانند اقتصاد و سیاست نیز از آن تاثیر بسزایی پذیرفته است. هم اکنون از دیدگاه اخلاق زیستی در این رابطه سوالات مهم و اساسی مطرح شده است که علاوه بر اثرات بسزایی که بر پیشرفتهای علمی و سایر زمینههای علوم زیستی دارد، نسلهای آینده بشر را نیز به صورت گستردهای تحتالشعاع قرار میدهد. در این باره مشارکت مداوم دانشمندان کنجکاو و خردمندی میتواند راه گشا بوده و بایستی با در نظر گرفتن این منابع و پیشرفتهای جدید و با امید به حل چنین مشکلات و مسائلی با فائق آمدن بر همه محدودیتها در جهت گسترش این دانش فعالیت نمود.
فیزکدانان جوان
این صفحه را در گوگل محبوب کنید
[ارسال شده از: فان پاتوق]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 337]