نانوتکنولوژی چگونه به مقابله با ویروس کرونا یاری می نماید؟
به گزارش صنایع 90، مطالعات نشان داده ویروس خانمان برانداز پاندمی کووید-19 تقریبا اندازه ای بین 60 نانومتر تا 120 نانومتر دارد. این ابعاد به قدری کوچک است که به عنوان مثال می توان حدود 400 عدد از آن را در عرض تنها یک تار موی سر جا داد. در واقع ویروس کرونا به اندازه ای کوچک است که نمی توان آن را با میکروسکوپ های عادی مشاهده کرد و برای مطالعه پیرامون آن به میکروسکوپ های ویژه الکترونی احتیاج است. با این تفاسیر چطور بشر می تواند با چنین دشمن کوچکی مبارزه کند؟
یکی از راهکار های موجود، نبرد کوچک در برابر کوچک است. نانوتکنولوژی به هر فناوری نوینی گفته می گردد که ابزار یا اجزایی بین اندازه های یک نانومتر تا صد نانومتر داشته باشد. نانوتکنولوژی در روش های درمانی و داروهای نانو کاربرد عمده ای دارد و در بعضی دستگاه های تشخیص بیماری پیچیده نیز استفاده می گردد.
علاوه بر این نانوتکنولوژی سابقه درخشانی در مبارزه با انواع ویروس ها داشته و از دهه هشتاد میلادی به بعد جهت تشخیص و درمان بیماری های ویروسی استفاده شده است. اخیرا داروهای نانو پیروز شده اند درمان هایی موثر برای مقابله با آنفولانزا، زیکا و ایدز داشته باشند و حالا به نظر می رسد کووید-19 نیز هدف بعدی این فناوری خواهد بود. به همین ترتیب نگاهی خواهیم داشت به نقش فناوری های نانو در هر کدام از مراحل روبروه با ویروس کرونا.
تشخیص
اگر مشکوک به ابتلا به ویروس کرونا باشید، از محتویات درون حلق و بینی نمونه برداری شده و از روش واکنش زنجیره ای پلیمر از رونویسی معکوس (همان RT-PCR) شرایط فرد استفاده می گردد. این متد در واقع شرایط حضور ویروس در نمونه های دریافت شده را آنالیز می نماید.
اگرچه این روش بسیار دقیق است، اما دست یافتن به نتیجه ممکن است تا حدود سه روز به طول بیانجامد، و البته به تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته ای احتیاج دارد. ضمن اینکه فقط در شرایطی که بیمار در لحظه آلوده به ویروس باشد، توانایی تشخیص را داراست.
اما آزمایش های آنتی بادی که وجود پادتن های ویروس کرونا در خون انسان را آنالیز می نماید، می تواند بلافاصله شرایط ابتلای پیشین فرد را آنالیز نموده و نتیجه را اعلام کند. آنتی بادی در حقیقت نوعی از پروتئین است که سیستم ایمنی بدن، آن را در مقابله با ویروس ها فراوری می نماید. تست آنتی بادی در لحظه نشان می دهد که آیا فرد قبلا به ویروس کرونا مبتلا بوده یا خیر، اما نشان نمی دهد که در حال حاضر بیمار است یا نه.
تست های آنتی بادی از اجزای بسیار کوچکی مانند طلا برای شناسایی پادتن در خون استفاده می نماید. نمونه های برداشته شده روی واحد کوچکی از کاغذ قرار می گیرند که دقیقا کنار بخشی از سلول ها هستند که مورد تهاجم کرونا ویروس قرار می گیرند. سطح تماس این بخش باعث می گردد آنتی بادی (اگر وجود داشته باشد) روی نمونه نمایان گردد. دقت این دست از آزمایش ها 95 درصد بوده و ظرف پانزده دقیقه آماده می گردد.
واکسن و درمان
بدون شک مهمترین نقطه در مبارزه با ویروس کرونا، آماده سازی یک واکسن کارا و ایمن خواهد بود. واکسن ها معمولا حاوی حالتی غیرفعال از ویروس هستند که با ورود به بدن، در واقع به سیستم ایمنی انسان آموزش می دهند آنتی بادی فراوری نموده و در برابر آن بیماری مقاوم شوند. در چنین شرایطی وقتی بدن با ویروس واقعی روبرو می گردد، سیستم ایمنی کاملا آماده مقابله خواهد بود.
اما گاهی اوقات محدودیت هایی در عملکرد این دست از واکسن ها وجود دارد، چرا که ممکن است رشته های آنتی بادی در جریان خون شکسته شده و به هدف آسیب دیده نرسند و به همین دلیل اثرپذیری واکسن کم گردد. به همین دلیل دانشمندان از ترفندی به اسم کپسول های نانوپوسته استفاده می نمایند تا یکپارچگی واحدهای واکسن را تقویت نمایند.
این لایه های پوستی که از چربی تشکیل شده اند، غالبا ضخامتی تا پنج نانومتر بیشتر ندارند که در واقع حدود پنجاه هزار برابر نازک تر از پوست تخم مرغ است. این لایه های پوستی از محتویات واکسن در برابر شکسته شدن در جریان خون محافظت می نمایند و اثرپذیری مقابله با ویروس ها را به اندازه قابل توجهی افزایش می دهند.
این روش می تواند سیستم ایمنی بدن افراد (به خصوص سالمندان) را تقویت نموده و عملا به دوزهای کمتری جهت تزریق احتیاج باشد. در واقع با استفاده از ترفند مورد بحث می توان با تهیه و فراوری واکسن به مقدار کمتری، جمعیت بسیار بیشتری از مردم جهان را واکسینه کرد.
کپسول های پوستی می توانند نتیجه بخش بودن درمان های اورژانسی را هم ارتقا دهند؛ اغلب افرادی که به خاطر آلودگی به ویروس جان خود را از دست می دهند، در حقیقت به سندرم حاد تنفسی دچار می شوند. این حالت هنگامی رخ می دهد که سیستم ایمنی بدن واکنشی بیش از حد از خود نشان می دهد؛ اما روش کپسول های واکسن می تواند به حفظ تعادل عملکرد سیستم ایمنی نیز کمک برساند.
کاهش شیوع
تفهیم الزام و اهمیت استفاده از ماسک تنفسی و شستشوی دست ها جهت جلوگیری از شیوع ویروس کرونا کاری بس سخت است. اما حتما می دانید که پوشاندن صورت می تواند تا اندازه زیادی جلوی ورود قطرات و اجزای حاوی بیماری را بگیرد، هرچند که باید در نظر داشت بیشتر ماسک های تنفسی تنها یک بار مصرف هستند.
با این حال پارچ هایی وجود دارند که با تکنولوژی نانو طراحی شده و حتی می توانند از ورود اجرام کوچکتر از هزار نانومتر نیز ممانعت به عمل بیاورند. ضمن اینکه ماسک ها، دستکش ها و دیگر تجهیزات پزشکی ساخته شده از جنس این پارچه ها را می توان شست و دوباره استفاده کرد.
یکی دیگر از مواد استفاده از تکنولوژی های مرتبط با نانو و البته بسیار مهم، گرافین است؛ ترکیبی از کربن که حدود دویست برابر مقاومت بیشتری نسبت به فولاد داشته، اما از کاغذ هم سبک تر است. پارچه های ساخته شده توسط گرافین می توانند جلوی عبور ویروس ها را گرفته و حتی در مواردی در برابر آتش، اشعه خورشید و میکروب نیز ایمن باشند و از بدن در برابر آنها حفاظت نمایند. از گرافین برای پوشش های سراسری و جداسازی مناطق آلوده نیز می توان استفاده کرد تا از شیوع بیشتر جلوگیری گردد.
تمام این تکنولوژی ها به نوعی روش هایی از علوم نانو هستند که در برابر کووید-19 قیام نموده اند؛ اگرچه تمام این موارد به تنهایی نمی توانند پاسخی برای پاندمی جهانی باشند، اما بدون تردید تکنولوژی های کوچک یاد شده می توانند هر کدام به نوعی قطعاتی از پازل مورد احتیاج برای حل مشکل عظیم جهانُ یعنی پاندمی ویروس کرونا باشند. سهم مردم از این روبروه، تنها مراقبت از خود و اطرافیان است.
منبع: thenextweb
منبع: دیجیکالا مگ