نانو ربات

[am in 25041]

تولید نانوروبوت‌ها

چه مراحلی برای ساخت نانوروباتی كه بتواند در پزشكی به كار رود باید طی شود؟

كاوالكانتی: ساخت نانوروبوت‌ها مستلزم حصول پیشرفت‌هایی در مواد صلب الماس‌گونه است و این كار هم امكان‌پذیر است و تولید نانوابزارها طی سال‌های اخیر روبه رشد بوده است. تولید الماس گونه‌ها مرحله به مرحله در حال پیشرفت است و برای حركت به سمت تولید روبات‌ها در ابعادی قابل مقایسه با باكتری‌ها، لازم است دركی از این زمینه داشته باشیم. به عنوان مثال، چند ماه قبل، اولین روبات متحرك ساخته شد كه می‌توانست تا ابعاد 60 در 250 میكرون را اندازه‌ بگیرد.

در این مقیاس، می‌توان پیش‌بینی نمود كه ابعاد روبات‌هایی كه در سال‌های آینده پدید می‌آیند به سرعت به 100 میكرون و بعد از آن 50 میكرون و همین طور كاهش می‌یابند. هم‌اكنون نمونة اولیة وسیلة 90 نانومتری Intel، یك SRAM 52 مگابیتیِ كاملاً كاربردی تولید كرده كه طول پایة ترانزیستور آن nm50 است و ابعاد سلول SRAM آن تنها حدود 1 یا تقریباً نصف اندازة سلول اغلب SRAMهای پیشرفتة امروزی است. و این كوچك‌سازی با توجه به نقشه راه اتحادیة صنعت نیمه‌رساناها ادامه می‌یابد.

تا سال 2016، ICهای با عملكرد بالا حاوی بیش از 8/8 میلیارد ترانزیستور، در فضایی به مساحت 2mm280 خواهند بود. این رقم بیش از 25 برابر تعداد ترانزیستورهایی است كه روی تراشه‌های امروزی با ابعاد nm130 قرار دارد. اما از آنجا كه درون بدن انسان رگ‌های كوچكی به قطر 30 تا 60 میكرون وجود دارد، می‌توان پیدایش اولین نانوروبات طی ده سال آینده را كاملاً طبیعی دانست

[am in 25041]

فناوری‌نانو در خدمت پزشكی

آیا در حال حاضر هیچ كار آزمایشگاهی روی انسان یا حیوان در این زمینه صورت گرفته است؟

كاوالكانتی: در واقع تاكنون نانوابزارهای كاملاً كاربردی بسیاری مانند موتورها، حسگرها، محاسبه‌گرهای زیست مولكولی و نانوترانزیستورها ساخته شده است. اما در حال حاضر عمده‌ترین چالش، مجتمع‌سازی چندین بخش مجزا از این نانوابزارها روی یك نانوروبات قابل كنترل است، كه برای انجام آن هم‌اكنون گروه‌های تحقیقاتی متعددی در نقاط مختلف جهان، طی پروژه‌های میان رشته‌ای با یكدیگر همكاری می‌كنند. در این راه، شبیه‌سازی‌های نظری به عنوان ابزاری مفید و ارزشمند برای مجتمع‌سازی سیستم و آزمایش‌پذیر شدن آن به شمار می‌آید.

به هر حال، اطمینان از دستیابی به كنترل مناسب بر چنین نانوماشین‌هایی یكی از موضوعات بحث‌انگیز در راه محقق شدن نانوروبات‌هاست و در واقع شما می‌توانید از طریق روش‌های نانومكاترونیك (nanomechatronics) به ارزیابی و محاسبه آن بپردازید. استفاده از نانوروبات‌ها در انسان پس از انجام صدها آزمایش با تمام جزئیات از ابتدا روی موش‌های آزمایشگاهی ممكن خواهد شد. در واقع، این روند طولانی آزمایشگاهی، برای هر فناوری زیست‌پزشكی جدیدی انجام می‌شود. مانند فناوری‌نانوپوسته‌ها كه با موفقیت روی موش‌های آزمایشگاهی برای مبارزه با سرطان به كار گرفته شد.

استفاده از این نانوپوسته‌ها نتیجة پیشرفت‌های به دست آمده در فناوری‌نانو است و به عنوان یك روش درمانی- دارویی نتایج مثبت و امیدواركننده‌ای داشته است. با پیشرفت بیشتر در حركت به سمت نانوروبات‌ها، می‌توان به نتایج مؤثرتر دیگری در زمینة مراقبت‌های بهداشتی امیدوار بود

[am in 25041]

ملزومات Customized

برای آن كه یك نانوروبات بتواند درون بدن انسان كار كند چه چیزهایی لازم است؟

كاوالكانتی: برای رسیدن به بیشترین كارآیی، نانوروبات‌ها در حالت ایده‌آل نباید قطری بزرگ‌تر از 3 میكرون داشته باشند. این نانـوروبات باید دارای مبـدل‌ها (transducers) و محرك‌ها (actuator)های كارآمد با هزینه مصرفی كم بوده و بتوانند به محض قرار گرفتن درون بدن انسان به طور موثری با محیط پیرامون خود تعامل نمایند.

برای پاسخ‌دهی مؤثر در زمان واقعی به محیط، در این نانوروبات باید سیستم مجتمعی تعبیه شده باشد. به همین دلیل انتظار می‌رود هنگام نیاز به چنین پاسخ‌های حركتی با استفاده از موتورهایی برای كشش روبات حركت‌های كنترلی لازم را فراهم كرد كاری كه با برخی دخالت‌های زیست پزشكی قابل انجام است.كنترل نانوروباتیِ مبتنی بر حسگرها را هم می‌توان با استفاده از نانوحسگرهای حرارتی و یا شیمیایی انجام داد

[am in 25041]

استفاده از نانوروبات‌ها

آیا شما می‌توانید زمان استفاده از نانوروبات‌ها را درون بدن بیماران پیش‌بینی كنید؟

كاوالكانتی: هر دارویی قبل از آن كه برای مداوا به كار رود، لازم است پس از مجموعه‌ای از بررسی‌های آزمایشگاهی تأییدیة لازم را به دست آورد. و هیچ تفاوتی هم بین داروهای سنتی و داروهای جدید مبتنی بر فناوری‌نانو (نانوداروها) وجود ندارد.

بعد از طی این مرحله و با به دست آمدن نتایج خوب از صدها مورد بررسی آزمایشگاهی و حتی انجام آزمایش‌های بالینی بیشتر، به طور طبیعی، نسبت به این روش‌ها در درمان بیماران اطمینان بیشتری پدید می‌آید.

به كار بردن فناوری‌های تایید شده زیست‌پزشكی در زندگی روزانه از سوی مردم دور از انتظار نیست و این شامل نانوپوسته‌ها، نانوداروهای مبتنی بر دی ان ای و نانوروبات‌ها می‌شود.