Feras Mansour Jargon Mahmoud Essam Gewana Nanomedicine By: Feras Mansour Jargon Mahmoud Essam Gewana Dr: Talat Hamad 2010-2011

Definition: What is nanomedicine Nanomedicine is the medical application of nanotechnology that will hopefully lead to useful research tools, advanced drug delivery systems, and new ways to treat disease or repair damaged tissues and cells الطب النانوي هو تطبيق تكنولوجيا النانو الطبية التي من شأنها أن تؤدي إلى تطويراساليب البحث ، ونظم متقدمة لتوصيل الدواء، وطرق جديدة لعلاج المرض أو إصلاح الأنسجة التالفة والخلايا

Definition: What is nanomedicine . Drug delivery is currently the most advanced application of nanotechnology in medicine. Nanoscale particles are being developed to improve drug bioavailability, a major limitation in the design of new drugs. Poor bioavailability is especially problematic with newer and still experimental RNA interference therapy. توصيل الدواء في الوقت الراهن هو التطبيق الأكثر تقدما لتكنولوجيا النانو في مجال الطب. ويجري تطوير جزيئات النانو لتحسين التوافر البيولوجي للتوصيل، وقيدا رئيسيا في تصميم أدوية جديدة

What is nanomedicine Definition: Lipid or polymer-based nanoparticles are taken up by cells due to their small size, rather than being cleared from the body. These nanoparticles can be used to shuttle drugs into cells which may not have accepted the drug on its own. The nanoparticle chaperone may also be able to specifically target certain cell types, possibly reducing toxicity and improving efficacy. تؤخذ الدهن أو جزيئات البوليمر المستندة بالتسجيل بواسطة الخلايا بسبب صغر حجمها ، وبدلا من ان تتم تبرئته من الجسم. ويمكن استخدام هذه الجسيمات النانوية على الأدوية المكوكية في الخلايا التي قد لا تكون قابلة للدواء من تلقاء نفسها. ويجوز للجسيمات متناهية الصغر أن تكون قادرة خصيصا لاستهداف بعض أنواع الخلايا، والحد من السمية وتحسين الفعالية.

Medical Applications of Nanotechnology التطبيقات الطبية لتقنية النانو التطبيقات الطبية لتقنية النانو هي التطبيقات الأهم لهذه التقنية الحديثة من بين كل التطبيقات و ذلك لارتباطها المباشر بحياة وصحة الإنسان فتقنية النانو تعد بالكثير من التطبيقات الطبية المتعلقة بالتشخيص الدقيق والعلاج عالي الكفاءة وكذلك الكثير من التطبيقات في مجال الرعاية الصحية، فمواجهة أكثر الأمراض فتكا بالإنسان مثل أمراض السرطان ستكون ممكنة باذن الله.

Uses of nanotechnology in general in the medical field استخدامات النانو بشكل عام في المجال الطبي 1- الصناعات الدوائية: ولكون جزيئات النانو متناهية الصغر فيمكن إيصال الدواء ليس للأنسجة المريضة فحسب بل للخلايا المصابة وبدقة كبيرة، أي أن اختراق الدواء يتحسن بصورة كبيرة، كما أنها تفيد في التقليل من الأعراض الجانبية للدواء لأنها تتعامل مباشرة مع الخلايا المريضة فقط وبذلك تقل الأعراض الجانبية والتي قد تحصل من وصول الدواء الى أجراء أخرى لم يكن علاجها مقصودا 2- التصوير الطبي التشخيصي: وتستخدم كذلك جزيئات النانو في صبغات الأشعة الطبية بحيث تصل للأماكن المطلوبة تشخيصها بدقة وترتبط بها مما يجعل أمر التصوير التشخيصي أكثر وضوحا

3- علاج أو إصلاح الأضرار الخلوية: وقد تستخدم كذلك في علاج السرطان حيث تصل جزيئات النانو إلى الخلايا السرطانية وتتمركز فيها ومن ثم يتم تسخينها عن طريق موجات تردد معينة Radiofrequency مما يؤدي إلى قتل خلايا السرطان دون الإضرار بالخلايا الطبيعية المجاورة, وإذا أثبتت هذه التقنية فاعليتها وأمانها فقد تغني في المستقبل عن علاج الكيماوي أو الإشعاعي والتي لها أعراض جانبية كثيرة 4- بعض التطبيقات الجلدية: استخدم بعض أنواع جسيمات النانو بالإضافة إلي الليزر لبناء ألأنسجة الجلدية وإعادته كما كانت

5- تستخدم تقنية النانو في تشخيص بعض الأمراض الميكروبية بحيث تلتصق جزيئات النانو بأجسام مضادة تذهب لتلتحم بالميكروبات داخل الجسم وبعد ذلك يمكن التقاط إشارات من جزيئات النانو لتشخيص الإصابة بهذا الميكروب أو ذاك . 6- كما يمكن أن تستخدم في عمل لحام الأوعية الدموية بعد قطعها بدون الحاجة للخياطة الجراحية المعتادة. 7- كما ان هناك تطبيقات محتملة للنانو في هندسة الأنسجة وذلك لتحفيز تكاثر أو إصلاح بعض الأنسجة المريض والتي قد تغني في المستقبل عن زراعة بعض الأعضاء .

أمال مستقبلية والخيال العلمي للباحثين في مجال طب النانو لا يقف عند حد فهم يتشوقون الي اليوم الذي يمكن فيه معالجة الجلطات الدموية عن طريق جهاز نانو صغير ( روبوت) يتم حقنه عن طريق الأوعية الدموية فيذهب ويقوم بفك انسداد الجلطة دون الحاجة لعملية جراحية !

8- علاج أمراض السرطان ( غواصة نانونية لتدمير السرطان) المعالجات الكيميائية التقليدية تعمل على القضاء على الخلايا السرطانية النامية وغير السرطانية. استخدام تقنية النانو في صناعة نواقل متناهية الصغر تحمل الجرعات الدوائية , وهذه النواقل مصممة بطريقة بحيث لا تتعرف عليها خلايا المناعة المجودة في الجسم . وتقوم هذه الغواصات بعمليتين عند وصولها إلى منطقة الورم: 1- أولا تقوم بقفل الشعيرات الدموية التي تغذى الورم السرطاني. 2- تطلق مكوناتها الكيميائية أو الاشعاعيه التي تقوم بقتل الخلايا السرطانية فقط. هذه التقنية أجريت على مجموعة من الفئران في مركز السرطان ” ميموريان-كيتيرنج“ الأمريكي ، استطاعت الفئران المصابة بالسرطان أن تعيش 300 يوم بعد هذا العلاج ، في حين لم تعيش الفئران التي لم تتلق العلاج أكثر من 43 يوما

9- روبوتات متناهية الدقة (Nanorobots ) هي أكثر الاحتمالات إثارة في قدرتها إذا ما تم تحقيقها على تغيير عالم الطب عن شكله الحالي حيث سيمكن حينها لهذه ”النانوربوت“ أن تسبر أغوار الجسم، لتكتشف أماكن الأعطاب لتقوم بإصلاحها، أو أن تهاجم الميكروبات والطفيليات الغازية عليها

وتمتد قائمة التطبيقات التي يحلم الأطباء أن تقوم النانوروبوت في يوم من الأيام بتحقيقها ، لتشمل : 1- علاج التسمم البكتيري 2- والفشل التنفسي 3- والإصابات الجسمانية 4- والأمراض الوراثية من خلال إحلال واستبدال الكروموسومات المعيبة

Some medical products that use nanotechnology بعض المنتجات الطبية التي تستخدم تكنولوجيا النانو مشارط جراحية مصنوعة من الماس (نانو) استخدام بعض مواد النانو مثل أكسيد الحديد في أجهزة التصوير الطبقي كبسولة تحتوي على مواد بحجم النانو لتوصيل الأدوية إلى أماكن محددة بالجسم

من أهم المعدات والأجهزة الدقيقة في طب النانو جهاز الناتئ النانوني (cantilever ) الكانتيليفر cantilever هو جهاز دقيق جدا بمقياس النانو حيث تقارب أبعاد كريات الدم البيضاء وهو أحد أجهزة النانو المستقبلية والتي تستطيع رصد واكتشاف الخلايا المصابة بالسرطان وأجهزة النانو كانتيلفر يمكن تصميمها هندسيا بشكل خاصة يمكنها من الارتباط بالخلايا التي تشير تغيراتها إلى الإصابة بأنواع مختلفة من أمراض السرطان

أجهزة النانو ” cantilever “ تستطيع اكتشاف خلايا السرطان بدقة فائقة تصل إلى حد رصد خلية سرطانية واحدة

وتتميز هذه الأجهزة بقدرتها الفائقة على تشخيص خلايا السرطان في مراحلها المبكرة، وذلك بدقة تصل إلى حد اكتشاف خلية سرطانية واحدة ، والجدير بالذكر أن هذه الأجهزة النانو كانتليفير مازالت في مراحل تطويرها الأولى ، وهي من تطبيقات تقنية النانو المتقدمة جدا والتي مازالت في حاجة لمزيد من البحث والدراسة

توصيل الأدوية من المعلوم أن علم الأدوية من العلوم التي تحتاج لدقة عالية وذلك لارتباطها ارتباطا مباشرا بصحة الإنسان فوصول كمية كبيرة من الدواء إلى أعضاء الجسم الغير مصابة تقلل من فعالية الدواء وتؤدي إلى حدوث اعراض غير مرغوب فيها فعلى سبيل المثال نجد أن الوسائل التقليدية لمعالجة مرض السرطان كالعلاج الكيميائي والإشعاعي تؤدي إلى أثار جانبية كبيرة مع انخفاض فعاليتها في معالجة هذا المرض، وعليه فإن من المهم أن يتم إيصال الأدوية المضادة للسرطان إلى الأجزاء المصابة بدقة متناهية جدا للحصول على أقصى فائدة ممكنة من الدواء

جهاز الديندريمر (Dendrimer)

وأجهزة النانو ديندريمر تتميز : 1- بقدرتها على تجديد الخلايا المصابة 2- علاجها 3- إعطاء تقرير عن مدى فعالية الدواء

أجهزة النانو الخاصة بتوصيل الدواء ( ديندريمرز) تتميز بقدرتها على اكتشاف الخلايا المصابة وتشخيص نوع الاصابة وكذلك تتميز بقدرتها على معالجة هذه الخلايا

أصداف النانو والسرطان فأصداف النانو عبارة عن كريات نانو تصنع عادة من السيليكا مغطاة بقشرة رقيقة جدا من الذهب حيث يستطيع العلماء الصاق أجسام مضادة بأصداف النانو لها قدرة عالية على التعرف على الخلايا المصابة بالسرطان ، ثم يسلط عليها بعد ذلك اشعاع كهرومغناطيسي مثل ” الاشعة تحت الحمرا“ وذلك باستخدام الليزر حيث تتفاعل هذه الجسيمات مع هذه الاشعاع وتقوم بتحويله الى طاقة حرارية تصل الى اكثر من 100درجة مئوية مما يؤدي الى تدمير الورم كليا دون المساس بالخلايا السليمة . والجدير بالذكر أنه تم إستخدام هذه الطريقة الجديدة في علاج الأورام في تجارب فئران الاختبار واثيتت نجاحها المذهل دون حدوث أثار جانبية ، لذلك من المحتمل اجراء تجارب على الانسان في السنوات القليلة القادمة وفي حالة نجاحها ستنتهي معها باذن الله معانات البشرية مع مرض السرطان الخبيث .

شكل مبسط يوضح المبدأ الأساسي لعمل أصداف النانو في علاج الخلايا السرطانية

Thanks