د هالة رجب تكتب: تطبيقات النانوتكنولوجي في العصرين الفرعوني والحديث

باحث بمعهد بحوث الصحة الحيوانية ، مركز البحوث الزراعية.

باحث سابق بجامعة جورجيا للعلوم والتكنولوجيا، الولايات المتحدة الامريكية.

جزيئات نانو الذهب  تحقن في الورم  ثم  يعرض الورم للشعاع الليزر                                                                                                       

تعريف النانوتكنولوجي؟

النانوتكنولوجي هو العلم  التي يتم إجراؤه على مقياس النانو ، والذي يتراوح من 1 إلى 100 نانومتر. او  التلاعب بالحجم والشكل على مقياس النانومتر.

النانوتكنولوجي ليس علم حديث:                                                                   

بالرغم أننا نظن ان تقنية النانو مجال بحثي جديد ظهر حديثا، فالقدماء المصريين كانوا على دراية واسعة بهذا العلم ونجحوا في استخدامه في رسوماتهم داخل المعابد ونقوشهم ، فمثلا الصبغة المعروفة بالأزرق المصري التي حيرت العلماء بثابتها ولمعانها بالرغم أنها تعود الي 3000 سنه قبل الميلاد ، فقد اكتشف العلماء انها ليست صبغة عادية ولكن هي عبارة عن جزيئات نانونية من سيليكات النحاس علي شكل ورقيات رفيعة تلاؤم سمك شعرة الانسان (شكل 1). وكذلك  تمثال توت عنخ آمون الشهير المصنوع من الذهب الخالص، كما موضح في (شكل 2) تم تزيينه بالعديد من الألوان الجميلة ، على الرغم من أن الذهب له لون واحد، وهو أصفر ذهبي ، لكن هذه الألوان الزاهية هي نتيجة لتحويل الذهب إلى جزيئات نانونية ذات الوان كثيرة وجميلة تختلف حسب الحجم والشكل.

طب النانو قديما وحديثا:  

حاليا يتم استخدام تقنية النانو للمساعدة في علاج الأمراض والوقاية من المشاكل الصحية. المصطلح الشامل لهذا النوع من تقنية النانو هو طب النانو وهذا العلم استخدم بنجاح في علاج الاورام وكذلك لقتل الميكروبات.في  القرن الثامن الميلادي، بعض الحضارات القديمه اعتادت علي تسخين المعادن في درجة حرارة عالية للصهر ثم تطفئ في وسائط مناسبة مثل العصائر العشبية. ويتم الحصول على معادن محروقة عن طريق تكرار هذه العمليه عدة مرات. في هذه العملية ، لا يتم إبطال التأثيرات السامة للمعادن فحسب ، بل يتم تحويلها إلى جسيمات نانوية نشطة بيولوجيًا تستخدم  في علاج العديد من الامراض.

في العصر الحديث، جذب علم  النانوتكنولوجي انتباة العلماء  في مجالات عديدة اهما  المجال الطب، فمثلا، لقد استخدمت جزيئات نانو الذهب مقترنه بالتسخين الحراري (الليزر) في علاج أورام الثدي في القطط والكلاب ، فعندما تعرض جزيئات الذهب النانوية إلى أشعة الليزر تمتص الحرارة وتسخن وتقتل الخلية السرطانية  كم هو موضح في بحثي مع  برفيسور مصطفي السيد2 . وبالنظر إلى التشابه الشديد بين ورم الثدي في القطط والكلاب وسرطان الثدي لدى الانسان علي المستوي الفسيولوجي والوظيفي  ، يمكن اعتبار هذا البحث خطوة نحو تطبيق هذه التقنية في علاج الأورام لدى الانسان.

كذلك في بحث اخر من ابحاثي (نشر دوليا  في عام 2016)  استخدمت جزيئات نانو الذهب في علاج ميكروب السل وهذا الميكروب البكتيري شديد الخطورة  يصيب الانسان والحيوان، ويصعب علاجه بالمضادات الحيوية و قد يحتاج المصاب بمرض السل الي فترة علاج تترواح من  6 شهور الي عام  وكثيرا ما ينشط ميكروب السل مرة اخري في رئة المريض وينتشر في اماكن اخري في الجسم .  ويرجع صعوبة علاجه الي قدرته علي العيش داخل اهم خلية مناعية بالجسم وتسمي الميكروفاج  ولذلك في هذا البحث3 اكتشفت ان جزيئات نانو الذهب تستطيع ان تدخل هذة الخلية فقمت بربط جزيئات نانو الذهب بمضاد للميكروب السل (ريفامبيسين).و في هذه الدراسة ، وجدت أن جزيئات نانو الذهب المحمل بالريفامبيسين نجح في الوصول إلى ميكروب السل في مكان الإصابة (داخل الميكروفاج) وقتله. في ضوء ذلك ، يمكن أن تعمل جزيئات نانو الذهب كحامل للمضادات الحيوية ونقلها إلى موقع الإصابة حيث يكون المضاد الحيوي قادرًا على القيام بعمله وقتل الميكروب.

References:

.Nanoscience of an Ancient Pigment Darrah Johnson-McDaniel, Christopher A. Barrett, Asma Sharafi, and Tina T.   Salguero* Department of Chemistry, University of Georgia, Athens, Georgia 30602-2556, United States J. Am. Chem. Soc., 2013, 135 (5), pp 1677–1679.

Ali, Moustafa RK, Ibrahim M. Ibrahim, Hala R. Ali, Salah A. Selim, and Mostafa A. El-Sayed. “Treatment of natural mammary gland tumors in canines and felines using gold nanorods-assisted plasmonic photothermal therapy to induce tumor apoptosis.” International journal of nanomedicine 11 (2016): 4849.

Ali, Hala R., Moustafa RK Ali, Yue Wu, Salah A. Selim, Hazem FM Abdelaal, Essam A. Nasr, and Mostafa A. El-Sayed. “Gold nanorods as drug delivery vehicles for rifampicin greatly improve the efficacy of combating Mycobacterium tuberculosis with good biocompatibility with the host cells.” Bioconjugate Chemistry 27, no. 10 (2016): 2486-2492.