دانلود و نقد کتاب
گروهی از محققان آمریکایی با روکش مومی شاخک حشرات، نانوحفره‌هایی تولید کرده‌اند که می‌توانند به شکلی قابل پیش‌بینی مولکول‌ها را گرفته، تغلیظ کرده و جابه‌جا کنند. دانشمندان آمریکایی برای تولید این حفره‌ها از روکش مومی شاخک حشرات الهام گرفته‌اند که می‌توانند در تعیین مشخصات پروتئین‌ها و غشاها به منظور تولید دارو استفاده شوند. این روکش به حشرات کمک می‌کند تا ترکیبات شیمیایی رفتاری را که فرمون نامیده می‌شوند، در هوا شناسایی کنند. چون فرمون‌ها به‌راحتی به موم پیوند می‌یابند، نانوحفرات موجود روی شاخک حشرات می‌توانند این مولکول‌های شیمیایی را گرفته، تغلیظ کرده و به سلولهای عصبی حشره برسانند. پژوهشگران توانسته‌اند آشکارسازی کوچک و بسیار حساس را تولید کنند که با استفاده از نانوذرات سیلیکونی متصل به پادتن، می‌تواند سلولهای سرطانی شناور در خون را به سرعت شناسایی کند. پروژه‌ای دو منظوره با تلفیق بیومدیسن (مطالعه تاثیرات محیط بر اندام‌ها) و مهندسی نانو توانسته است وسیله میکروسکوپی سیالی را به اندازه یک سکه ده‌سنتی )دایره‌ای به قطر 1.8 سانتی‌متر) تولید کند که می‌تواند سلولهای سرطانی را به سرعت در نمونه خون شناسایی کند. به گزارش وب‌سایت گیزمگ، این دستگاه جدید بر اساس دستگاه شناسایی سلولهای سرطانی ساخته شده که 4 سال پیش توسط مهمت تونر، استاد تمام مهندسی پزشکی دانشکده پزشکی هاروارد اختراع شد. در اختراع جدید، استفاده از نانولوله‌های کربنی، پیشروی در جمع‌آوری سلول‌ها را 8 برابر کرده است. نسخه اولیه این وسیله که در حال حاضر با دید تجاری شدن، در بیمارستان‌ها مورد آزمایش قرار می‌گیرد؛ با استفاده از میلیون‌ها نانوذره سیلیکونی پوشیده با پادتن، سلولهای تومور را از نمونه خون جدا می‌کند. هدف این آزمایش‌ها، شناسایی سلولهای متحرک تومور است؛ سلول‌هایی که نشاندهنده متاستاز سرطان (گسترش سلولهای سرطانی به نقاط مختلف بدن) هستند. اما از آنجاکه در میان میلیاردها سلول خونی سالم تنها یک مشت از سلولهای تومور وجود دارد، پیدا کردن سلولهای سرطانی بسیار چالش‌برانگیز است. مشکل نسخه اولیه این دستگاه هم، این بود که تمام سلول‌ها نمی‌توانستند به پست‌های سیلیکونی متصل شده تا سلولهای سرطانی شناسایی شوند. با کمک‌های برایان واردل، استادیار رشته هوانوردی و فضاپیمایی ام.آی.تی، نانولوله‌های کربنی متخلخل به ضخامت 30 میکرومتر (هرمیکرومتر یک‌هزارم میلی‌متر است) جایگزین لوله‌های سیلیکونی شده‌اند و می‌توانند عمل تصفیه خون با دقت بسیار بیشتری انجام دهد؛ به این ترتیب شانس شناسایی و جمع‌آوری سلولهای سیار تومور بسیار بیشتر از قبل شده است. از آنجاکه نانولوله‌ها با پادتن‌های متفاوتی روکش شده‌اند، این وسیله قابلیت شناسایی بیماری‌های دیگری مثل HIV را نیز داراست که ممکن است منجر به تولید دستگاه‌های کوچک چندکاره و ارزان‌قیمتی شود که برای شناسایی انواع بیماری‌ها به خصوص در کشورهای در حال توسعه، گزینه بسیار مفیدی خواهند بود. جزئیات این دستگاه سیال و میکروسکوپی در مجله آنلاین Small از طریق MIT منتشر شده است. مطالعه جدید دانشمندان روسی نشان می دهد مورچه ها از بچه های دبستانی بسیار باهوشترند، دست کم این حشرات در علم ریاضی نسبت به بچه های کلاس پنجمی هوش بیشتری از خود به نمایش می گذارند. محققان دانشگاه "نووسیبیرسک" و دانشگاه علوم رایانه ای و ارتباطات از راه دور سیبری می گویند مورچه ها به طور حتم در حل کردن مسائل ریاضی از یک بچه کلاس پنجمی باهوشترند. برای نشان دادن این توانایی، محققان در میان گونه های مختلفی از مورچه ها متناسب با توانایی شمارش و حل کردن مسائل ابتدایی ریاضی به جستجو پرداختند. به گفته محققان گونه های بسیار اجتماعی مورچه ها از قبیل مورچه های سرخ می توانند اطلاعاتی درباره ارقام را به اعضای گروه مورچه ها انتقال دهند و همچنین عملهای ساده ریاضی را انجام دهند. دانشمندان برای آزمودن برتری مورچه ها، ابزاری مارپیچی و تو در تو را به وجود آوردند که در نقاطی خاص از آن غذا قرار گرفته بود. رها کردن مورچه ها در میان این مارپیچ نشان داد علاوه بر اینکه مورچه ها از طریق به جا گذاشتن رایحه از خود مسیر راه را به هم گروهی هایشان نشان می دادند، بلکه پیامهایی را درباره ارقامی مرتبط با مارپیچها، فاصله آنها و تعداد قدمهایی که باید برای رسیدن به غذا برداشته شوند را به یکدیگر منتقل می کنند. محققان معتقدند این نتایج نشاندهنده توانایی مورچه ها در استفاده از مقادیر شمارشی و انتقال اطلاعات مرتبط با آنها به یکدیگر است. دیگر مطالعات نشان داده بودند که مورچه ها و زنبورها از قدرت انجام خلاصه کردن، حدس زدن و دیگر مهارتهای مرتبط با ریاضی برخوردارند. مورچه ها همچنین می توانند بر روی ارقام کوچک عملهای ساده ریاضی انجام دهند. بر اساس گزارش دیسکاوری، محققان با اشاره به دیگر مطالعاتی که بر روی توانایی های ریاضی دیگر جانداران انجام شده بود می گویند پرنده ها نیز در ریاضی استعداد دارند، به ویژه پنگوئن ها، کلاغها و طوطی ها در شمارش و حل کردن پازلهای عددی بسیار با استعداد به شمار می روند. متخصصان با پرورش قلب انسان در آزمایشگاه، درهای امید را بر روی بیماران قلبی باز کرده‌اند. محققان آمریکایی بر این باور هستند که اندام‌های مصنوعی می‌توانند ظرف چند هفته شروع به تپیدن کنند. این تجربه، گامی بزرگ به سوی نظریه تولید قلب بوده و می‌تواند راه را برای تولید کبد، ریه یا کلیه هموار کند. روش ساخت این اندام‌ها مبتنی بر برداشتن سلولهای عضلانی از ارگانهای فرد اهداکننده و قراردادن آن در پشت قلب‌های سخت بافت پیوندی است. محققان در ادامه به تزریق سلولهای بنیادی به آنها می‌پردازند که تکثیر شده و دور این ساختار رشد کنند و سرانجام به سلولهای سالم قلب تبدیل شوند. به گفته پزشکان، پرورش این قلبها تکمیل شده و آنها امیدوارند قلبها در هفته آتی علائمی از ضربان را نشان دهند. بیمارانی که عمل معمول پیوند قلب را انجام می‌دهند باید تا پایان عمر از داروهایی که سیستم ایمنی بدنشان را سرکوب می‌کند، استفاده کنند. این مساله ممکن است منجر به مشکلاتی از قبیل فشار خون بالا، نارسایی کلیه و دیابت شود. درصورتی که بتوان از سلولهای خود بیمار به تولید سلولهای قلبی پرداخت احتمال رد کردن سیستم ایمنی بسیار کمتر خواهد بود. پزشکان در حال حاضر توانسته‌اند قلب تپنده موش و خوکچه را تولید کنند. اگرچه این قلبها به قدری ضعیف هستند که نمی‌توان اکنون از آنها در بدن حیوانات استفاده کرد، این اقدام گام مهمی در مسیر دستاوردهای بیشتر در ساخت اندام‌ها بشمار می‌رود. آلرژی‌ها و حساسیت‌ها همراه با آمدن فصل بهار در بین مردم شایع شده و افزایش پیدا می‌کنند. آلرژی بهاری معمولا با آب ریزش بینی و سوزش چشم همراه است و در برخی موارد همانند سرماخوردگی حالت کرختی ایجاد می‌کند و فرد به عطسه‌های مکرر مبتلا می‌شود. آلرژی به واکنش‌های شدید و غیرعادی سیستم ایمنی بدن نسبت به ورود عوامل خارجی گفته می‌شود که عوارض گوناگونی را برای فرد ایجاد می‌کند. این عوارض اگرچه در بیشتر موارد مقطعی و زودگذر هستند، ولی در مواردی نیز واکنش‌های شدید بدن را سبب می‌شوند و تا مدت طولانی ادامه می‌یابند. به گفته پزشکان، حساسیت بهاری می‌تواند به طور ناگهانی یا تدریجی ایجاد شود و چند دقیقه تا چند ماه به طول بینجامد. به گزارش پایگاه اینترنتی مای هلت دیلی نیوز، آلرژی در بیشتر موارد زمینه ژنتیکی دارد، ولی عوامل محیطی نیز بر آن موثر هستند. درمان آلرژی به شناخت دقیق عوامل حساسیت زا نیاز دارد و به این منظور باید آزمایش‌های متعددی انجام شود. پس از شناسایی این عوامل به بیمار توصیه می‌شود که حتی‌الامکان از این عوامل دوری کند. البته در برخی موارد داروهای ضد حساسیت تجویز می‌شود و در صورتی که آلرژی خیلی شدید باشد، تزریق آمپول هم انجام می‌شود. متخصصان می‌گویند: آلرژی‌های فصلی برای بروز نیاز به یک عامل محرک دارند و فصل بهار که فصل گرده‌افشانی و رویش گیاهان مختلف است، می‌تواند محرک خوبی برای آن باشد. بنابراین گزارش، علاج و مداوای قطعی آلرژی جز در موارد معدودی امکان‌پذیر نیست که البته مدت درمان این تعداد محدود نیز طولانی خواهد بود. بروز آلرژی در زمان‌های مختلف متفاوت است، یعنی ممکن است در طول یک دوره زمانی به اوج خود برسد، ولی در مقابل ممکن است چند سال به صورت خفته بماند و بروز نکند. در کل ریشه‌کن کردن آلرژی بسیار مشکل است. طبق بررسی‌های انجام شده، اولین و مهم‌ترین قدم در جلوگیری از بروز آلرژی، پیشگیری است. برای این کار مناسب‌ترین عمل، دور کردن فرد از عامل حساسیت‌زاست، مثلا اگر فرد به گیاهی خاص حساسیت دارد، بهترین کار دور کردن فرد از آن گیاه است ولی اگر این کار مقدور نبود، می‌توان از ورود عامل حساسیت‌زا به منزل جلوگیری کرد، مثلا با بستن پنجره‌ها و بالا کشیدن شیشه اتومبیل در هنگام خروج از منزل تا حد زیادی از بروز آلرژی جلوگیری کرد. معمول‌ترین داروهایی که در این مورد استفاده می‌شوند آنتی‌هیستامین‌ها هستند که در واقع علایم بالینی آلرژی را کاهش می‌دهند نه این که آن را درمان کنند. از عوارض مهم این داروها ایجاد خواب‌آلودگی است.
گروه‌های مختلفی روی استفاده از نانوحفره‌ها در توالی‌سنجی DNA کار می‌کنند. اما این نانوساختارها مشکلات خاص خود را دارند. امکان مسدود شدن این حفره‌ها وجود دارد، به‌طور معمول نمی‌توانند میان اشیای عبور کننده تمایز قائل شوند و همیشه به شکل قابل پیش‌بینی به اشیا اجازه عبور از خود را نمی‌دهند. این ویژگی‌ها برای حسگری مطمئن ضروری هستند.
حال «مایکل مِیر» از دانشگاه میشیگان در آن آربور و همکارانش راه‌حلی برای این مشکل یافته‌اند. الهام‌بخش آنها در این کار شاخک حشرات بوده است که یک روکش لیپیدی سیال مومی‌شکل روی سطح خود دارند.
گروه میر با استفاده از این راهکار روکش‌های لیپیدی دولایه‌ای مختلفی برای نانوحفره‌های سنتزی تولید کرده‌اند که توانایی حسگری آنها را افزایش می‌دهد.
این پژوهشگران در بررسی‌های خود دریافتند که این روکش‌ها می‌توانند پروتئین‌ها را حتی از محلول‌های بسیار رقیق گرفته، بین مولکول‌های مختلف تمایز قائل شده و بسته به ویسکوزیته روکش، سرعت عبور پروتئین را تغییر دهند.
میر می‌گوید: «این روکش‌ها برای اولین بار امکان گرفتن، تغلیظ و جابه‌جایی مولکول‌ها را به شکل کمّی و قابل پیش‌بینی فراهم می‌آورندم».
زوزانا سیوی، متخصص نانوحفرات در دانشگاه کالیفرنیا در ایروین آمریکا بر این باور است که این پیشرفت بسیاری از مشکلات موجود در زمینه نانوحفرات سنتزی موجود را حل خواهد کرد. او می‌گوید: «زمان عبور مولکول‌ها از درون نانوحفره به خوبی قابل کنترل است که این ویژگی می‌تواند تفکیک‌پذیری و محدوده تشخیص را افزایش دهد. به‌علاوه، این سامانه از چسبیدن مولکول‌های پروتئین به دیواره حفرات جلوگیری می‌کند».
سالوادور مافه، یکی دیگر از متخصصان نانوحفرات در دانشگاه بارسلونا در اسپانیا می‌گوید چندین گروه تحقیقی دیگر نیز به‌دنبال الهام از طبیعت هستند. «به نظر می‌آید این نتایج راهگشای تولید ابزارهای واقعی و قابل استفاده هستند. با این حال باید سوالاتی که در زمینه پایداری این نانوساختارها و عملکرد آنها در محیط‌های شیمیایی مختلف وجود دارند، پاسخ داده شوند».
جزئیات این کار در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.
| Design By : Pichak |
به انتهای بودنم اگر می نگری . . . دیدگانت را به جاده بی خیالی بدوز . . . همان حوالی کلبه ای دارم ، با خدا . . . هر روز تکرار می کنیم ، تنها . . . تنهایی را . . . !
