ابو عزام
08-05-2009, 03:57 PM
د.ماجد خضر:«النانو» طريق المستقبل
يكثر الحديث هذه الأيام عن تقنية «النانو» المتعددة الأشكال والأهداف والاستعمالات، خصوصاً في المجال الطبي والصحي، كونها تتيح للعلماء تكبير الخلايا البشرية لتكون بحجم الجبال، او تصغير الأدوات والأشياء إلى أحجام يستحيل معاينتها بالعين المجردة.
الدكتور ماجد خضر اختصاصي تقنيات «النانو» وهندسة الأجهزة الإلكترونية، اعتبر في حديث لـ«أوان» أن اكتشاف هذه التقنية يعتبر واحداً من أهم الإنجازات التي حققها الإنسان في ورشته العلمية الباهرة، ووصفها بـ «الثورة غيرالمسبوقة للفيروسات النانوية تفتح آفاقاً لمعالجة العديد من الأمراض. إن لم تكن كلها في فترة زمنية قصيرة مقبلة».
وحسب الدكتور خضر، فإن هذه الأدوات النانوية قادرة على حمل جميع أنواع البروتينات والجينات ومصممة لاستهداف أي مكان في جسم الإنسان، فترصد مواقع الأمراض، تحقن الأدوية، وتأمر الخلايا بإفراز الهرمونات أو ترميم الأنسجة، وبالتالي فإنها تتمتع بالقدرة على ملاحقة الخلايا السرطانية والقضاء عليها. { وكيف تتم صناعة هذه الأدوات وبأيةأحجام؟
-من مواد غير عضوية مختلفة وبأشكال هندسية مثالية مثل الكبسولات، الأنابيب والقطع المسطحة. أما بالنسبة للأحجام، فيبلغ طول الأداة النانوية الواحدة واحدا من المليار من المتر، أو واحداً إلى 80 ألفا من عرض شعرة الإنسان. ويبلغ قطر خلايا الإنسان ما بين 10 إلى 20 ألف نانومتر. وهذا يعني الحاجة إلى أداة نانوية قطلاها أقل من 100 نانومتر لتمر عبر الخلية وتصل إلى الجينات والبروتينات. أما الأدوات الأكبر فيمكن أن تنزلق بسهولة إلى داخل الجسم لتلتصق بسطح الخلايا المستهدفة.
{ وصفت التقنية النانوية بـ«الثورة»، كيف تفسر ذلك ولماذا؟
-ثورة اعتباراً من أن أي من المواد النانوية باتت قادرة على اختراق جسم الإنسان، وبالتالي اكتشاف أماكن الأعطال وأسبابها ومن ثم معالجتها بالطريقة المناسبة، أما لماذا، فلأن هذه التقنية قضت على القوانين الفيزيائية والكيميائية المتعارف عليها طبياً لتأخذ مكانها قوانين النانو التي يجري العمل على إدخالها في مجالات متعددة غير الطب والصحة.
{ على الصعيد العملي، ماذا حققت هذه التقنية في مجال محاربة الأمراض المستعصية؟
-في كل يوم تقريباً هناك اكتشاف جديد. ذلك أن الشركات المنتجة وعلماء النانو يبذلون منذ سنوات قليلة جهداً حثيثاً وأموالاً طائلة لاختراع أدوات نانوية قادرة على مراقبة 30 ألف نوع مختلف من البروتينات في جسم الإنسان، لتحديد أول عارض يحدث قبل استفحال الخلل. ومن شأن هذه الطريقة النانوية أن تحدث ثورة هائلة في كيفية تشخيص الأورام السرطانية، وقد بدأ العلماء بالفعل رؤية أماكن كان يستحيل رؤيتها باستخدام الوسائل القديمة.
إلى ذلك فإن تقنية النانو دخلت مجال الجينات ومن خلالها يكتشف الباحثون الجينات المسببة للأمراض، بينما يجهد علماء الأحياء لمعرفة جزئيات البروتينات الأساسية للمحافظة على الصحة وتلك التي تقود إلى الأمراض. وينكب العلماء في الفترة الراهنة على اكتشاف أدوات نانوية يمكن أن تصل مباشرة إلى الأنسجة المريضة، ومعالجتها من دون إلحاق الضرر بباقي الأنسجة السليمة المحيطة بها.
{ وإلى أين توصلت هذه الأبحاث؟
-عملياً بدأت بعض المستشفيات استعمال جزئيات نانوية من الذهب تكشف جيناً معيناً يمكن أن يحدد إذا كان المريض معرضاً لنزف حاد من خلال عملية سريعة وسهلة تمكن الجراح من تعديل الجراحة بسرعة كي يتفادى المخاطر. وهذه الجزيئات مغطاة بقصمات من الحمض النووي ( dna) او مضادات حيوية تصيب الهدف المعني.
{ وماذا عن المكاسب الأخرى بعيداً عن المجال الطبي؟
-في المجال الصناعي، وعلى سبيل المثال، فإن أنابيب نانو الكربون أقوى مئة مرة من الفولاذ وأخف وزناً ست مرات، ما يشير إلى أن صنع هذه المادة سيمكن من الحصول على سلع أصغر حجماً وأخف وزناً وأرخص سعراً، والأهم الأكثر فاعلية في أداء الوظيفة المناطة بها. وهناك شركات بدأت عملياً تسوّق مواداً نانوية مثل حبيبات الذهب او السيليكوم او الكاديوم، وشركات أخرى أنزلت إلى الأسواق أقمشة تضم مواد ثانوية للعزل الحراري وفلاتر ثانوية لتعقيم الهواء ومياه الشفة...
{وفي مجال الإلكترونيات؟
-تسعى شركات عالمية إلى توظيف هذه التقنية وعلى أرفع المستويات في منتجاتها، وقد عرضت إحداها أخيراً شرائط فيديو عن أجهزة المحمول بتقنية النانو، بدءاً من تجميع جزئيات الكربون وانتهاء بتكوين جهاز بمواصفات ممتازة، إلى جانب الرقاقات المستخدمة في أجهزة الحاسوب والالكترونيات والكهرباء ونماذج جديدة لذاكرة الكمبيوتر والدوائر الإلكترونية المتكاملة، واستخدام أنابيب الكربون في راديو ترانزيستور والهواتف الخلوية. وقد أنجزت شركة «ibm» العملاقة للإلكترونيات أخيراً مجهراً لتصوير الذّرات وتسجيلها باستخدام رؤوس أقراص صلبة على مستوى النانو. وإضافة إلى استخدام تقنية النانو في الميادين الطبية والتقنية، يمكن أن نشير إلى إمكانية استخدامها في نظم توليد الطاقة الكهربائية لاسلكياً.
يكثر الحديث هذه الأيام عن تقنية «النانو» المتعددة الأشكال والأهداف والاستعمالات، خصوصاً في المجال الطبي والصحي، كونها تتيح للعلماء تكبير الخلايا البشرية لتكون بحجم الجبال، او تصغير الأدوات والأشياء إلى أحجام يستحيل معاينتها بالعين المجردة.
الدكتور ماجد خضر اختصاصي تقنيات «النانو» وهندسة الأجهزة الإلكترونية، اعتبر في حديث لـ«أوان» أن اكتشاف هذه التقنية يعتبر واحداً من أهم الإنجازات التي حققها الإنسان في ورشته العلمية الباهرة، ووصفها بـ «الثورة غيرالمسبوقة للفيروسات النانوية تفتح آفاقاً لمعالجة العديد من الأمراض. إن لم تكن كلها في فترة زمنية قصيرة مقبلة».
وحسب الدكتور خضر، فإن هذه الأدوات النانوية قادرة على حمل جميع أنواع البروتينات والجينات ومصممة لاستهداف أي مكان في جسم الإنسان، فترصد مواقع الأمراض، تحقن الأدوية، وتأمر الخلايا بإفراز الهرمونات أو ترميم الأنسجة، وبالتالي فإنها تتمتع بالقدرة على ملاحقة الخلايا السرطانية والقضاء عليها. { وكيف تتم صناعة هذه الأدوات وبأيةأحجام؟
-من مواد غير عضوية مختلفة وبأشكال هندسية مثالية مثل الكبسولات، الأنابيب والقطع المسطحة. أما بالنسبة للأحجام، فيبلغ طول الأداة النانوية الواحدة واحدا من المليار من المتر، أو واحداً إلى 80 ألفا من عرض شعرة الإنسان. ويبلغ قطر خلايا الإنسان ما بين 10 إلى 20 ألف نانومتر. وهذا يعني الحاجة إلى أداة نانوية قطلاها أقل من 100 نانومتر لتمر عبر الخلية وتصل إلى الجينات والبروتينات. أما الأدوات الأكبر فيمكن أن تنزلق بسهولة إلى داخل الجسم لتلتصق بسطح الخلايا المستهدفة.
{ وصفت التقنية النانوية بـ«الثورة»، كيف تفسر ذلك ولماذا؟
-ثورة اعتباراً من أن أي من المواد النانوية باتت قادرة على اختراق جسم الإنسان، وبالتالي اكتشاف أماكن الأعطال وأسبابها ومن ثم معالجتها بالطريقة المناسبة، أما لماذا، فلأن هذه التقنية قضت على القوانين الفيزيائية والكيميائية المتعارف عليها طبياً لتأخذ مكانها قوانين النانو التي يجري العمل على إدخالها في مجالات متعددة غير الطب والصحة.
{ على الصعيد العملي، ماذا حققت هذه التقنية في مجال محاربة الأمراض المستعصية؟
-في كل يوم تقريباً هناك اكتشاف جديد. ذلك أن الشركات المنتجة وعلماء النانو يبذلون منذ سنوات قليلة جهداً حثيثاً وأموالاً طائلة لاختراع أدوات نانوية قادرة على مراقبة 30 ألف نوع مختلف من البروتينات في جسم الإنسان، لتحديد أول عارض يحدث قبل استفحال الخلل. ومن شأن هذه الطريقة النانوية أن تحدث ثورة هائلة في كيفية تشخيص الأورام السرطانية، وقد بدأ العلماء بالفعل رؤية أماكن كان يستحيل رؤيتها باستخدام الوسائل القديمة.
إلى ذلك فإن تقنية النانو دخلت مجال الجينات ومن خلالها يكتشف الباحثون الجينات المسببة للأمراض، بينما يجهد علماء الأحياء لمعرفة جزئيات البروتينات الأساسية للمحافظة على الصحة وتلك التي تقود إلى الأمراض. وينكب العلماء في الفترة الراهنة على اكتشاف أدوات نانوية يمكن أن تصل مباشرة إلى الأنسجة المريضة، ومعالجتها من دون إلحاق الضرر بباقي الأنسجة السليمة المحيطة بها.
{ وإلى أين توصلت هذه الأبحاث؟
-عملياً بدأت بعض المستشفيات استعمال جزئيات نانوية من الذهب تكشف جيناً معيناً يمكن أن يحدد إذا كان المريض معرضاً لنزف حاد من خلال عملية سريعة وسهلة تمكن الجراح من تعديل الجراحة بسرعة كي يتفادى المخاطر. وهذه الجزيئات مغطاة بقصمات من الحمض النووي ( dna) او مضادات حيوية تصيب الهدف المعني.
{ وماذا عن المكاسب الأخرى بعيداً عن المجال الطبي؟
-في المجال الصناعي، وعلى سبيل المثال، فإن أنابيب نانو الكربون أقوى مئة مرة من الفولاذ وأخف وزناً ست مرات، ما يشير إلى أن صنع هذه المادة سيمكن من الحصول على سلع أصغر حجماً وأخف وزناً وأرخص سعراً، والأهم الأكثر فاعلية في أداء الوظيفة المناطة بها. وهناك شركات بدأت عملياً تسوّق مواداً نانوية مثل حبيبات الذهب او السيليكوم او الكاديوم، وشركات أخرى أنزلت إلى الأسواق أقمشة تضم مواد ثانوية للعزل الحراري وفلاتر ثانوية لتعقيم الهواء ومياه الشفة...
{وفي مجال الإلكترونيات؟
-تسعى شركات عالمية إلى توظيف هذه التقنية وعلى أرفع المستويات في منتجاتها، وقد عرضت إحداها أخيراً شرائط فيديو عن أجهزة المحمول بتقنية النانو، بدءاً من تجميع جزئيات الكربون وانتهاء بتكوين جهاز بمواصفات ممتازة، إلى جانب الرقاقات المستخدمة في أجهزة الحاسوب والالكترونيات والكهرباء ونماذج جديدة لذاكرة الكمبيوتر والدوائر الإلكترونية المتكاملة، واستخدام أنابيب الكربون في راديو ترانزيستور والهواتف الخلوية. وقد أنجزت شركة «ibm» العملاقة للإلكترونيات أخيراً مجهراً لتصوير الذّرات وتسجيلها باستخدام رؤوس أقراص صلبة على مستوى النانو. وإضافة إلى استخدام تقنية النانو في الميادين الطبية والتقنية، يمكن أن نشير إلى إمكانية استخدامها في نظم توليد الطاقة الكهربائية لاسلكياً.