نانوتکنولوژی چگونه به مقابله با ویروس کرونا کمک می‌کند؟

مطالعات نشان داده ویروس خانمان برانداز پاندمی کووید-۱۹ تقریبا اندازه‌ای بین ۶۰ نانومتر تا ۱۲۰ نانومتر دارد. این ابعاد به قدری کوچک است که به عنوان مثال می‌توان حدود ۴۰۰ عدد از آن را در عرض تنها یک تار موی سر جا داد. در واقع ویروس کرونا به اندازه‌ای کوچک است که نمی توان آن را با میکروسکوپ‌های عادی مشاهده کرد و برای مطالعه پیرامون آن به میکروسکوپ‌های ویژه الکترونی نیاز است. با این تفاسیر چطور بشر می‌تواند با چنین دشمن کوچکی مبارزه کند؟

یکی از راه حل‌های موجود، نبرد کوچک در برابر کوچک است. نانوتکنولوژی به هر فناوری نوینی گفته می‌شود که ابزار یا اجزایی بین اندازه‌های یک نانومتر تا صد نانومتر داشته باشد. نانوتکنولوژی در روش‌های درمانی و داروهای نانو کاربرد عمده‌ای دارد و در برخی دستگاه‌های تشخیص بیماری پیچیده نیز استفاده می‌شود.

علاوه بر این نانوتکنولوژی سابقه درخشانی در مبارزه با انواع ویروس‌ها داشته و از دهه هشتاد میلادی به بعد جهت تشخیص و درمان بیماری‌های ویروسی استفاده شده است. اخیرا داروهای نانو موفق شده‌اند درمان‌هایی موثر برای مقابله با آنفولانزا، زیکا و ایدز داشته باشند و حالا به نظر می‌رسد کووید-۱۹ نیز هدف بعدی این فناوری خواهد بود. به همین ترتیب نگاهی خواهیم داشت به نقش فناوری‌های نانو در هر کدام از مراحل مواجهه با ویروس کرونا.

تشخیص

ویروس کرونا

اگر مشکوک به ابتلا به ویروس کرونا باشید، از محتویات درون حلق و بینی نمونه برداری شده و از روش واکنش زنجیره‌ای پلیمر از رونویسی معکوس (همان RT-PCR) وضعیت فرد استفاده می‌شود. این متد در واقع وضعیت حضور ویروس در نمونه‌های دریافت شده را بررسی می‌کند.

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 پیشرفته‌ای نیاز دارد. ضمن اینکه فقط در شرایطی که بیمار در لحظه آلوده به ویروس باشد، توانایی تشخیص را داراست.

اما آزمایش‌های آنتی بادی که وجود پادتن‌های ویروس کرونا در خون انسان را بررسی می‌کند، می‌تواند بلافاصله وضعیت ابتلای پیشین فرد را بررسی کرده و نتیجه را اعلام کند. آنتی بادی در حقیقت نوعی از پروتئین است که سیستم ایمنی بدن، آن را در مقابله با ویروس‌ها تولید می‌کند. تست آنتی بادی در لحظه نشان می‌دهد که آیا فرد قبلا به ویروس کرونا مبتلا بوده یا خیر، اما نشان نمی‌دهد که در حال حاضر بیمار است یا نه.

تست‌های آنتی بادی از اجزای بسیار کوچکی مانند طلا برای شناسایی پادتن در خون استفاده می‌کند. نمونه‌های برداشته شده روی واحد کوچکی از کاغذ قرار می‌گیرند که دقیقا کنار بخشی از سلول‌ها هستند که مورد تهاجم کرونا ویروس قرار می‌گیرند. سطح تماس این بخش باعث می‌شود آنتی بادی (اگر وجود داشته باشد) روی نمونه نمایان شود. دقت این دست از آزمایش‌ها ۹۵ درصد بوده و ظرف پانزده دقیقه آماده می‌شود.

واکسن و درمان

ویروس کرونا

بدون شک مهمترین نقطه در مبارزه با ویروس کرونا، آماده سازی یک واکسن کارا و ایمن خواهد بود. واکسن‌ها معمولا حاوی حالتی غیرفعال از ویروس هستند که با ورود به بدن، در واقع به سیستم ایمنی انسان آموزش می‌دهند آنتی بادی تولید کرده و در برابر آن بیماری مقاوم شوند. در چنین شرایطی وقتی بدن با ویروس واقعی مواجه می‌شود، سیستم ایمنی کاملا آماده مقابله خواهد بود.

اما گاهی اوقات محدودیت‌هایی در عملکرد این دست از واکسن‌ها وجود دارد، چرا که ممکن است رشته‌های آنتی بادی در جریان خون شکسته شده و به هدف آسیب دیده نرسند و به همین دلیل اثرپذیری واکسن کم شود. در همین راستا دانشمندان از ترفندی به اسم کپسول‌های نانوپوسته استفاده می‌کنند تا یکپارچگی واحدهای واکسن را تقویت کنند.

این لایه‌های پوستی که از چربی تشکیل شده‌اند، غالبا ضخامتی تا پنج نانومتر بیشتر ندارند که در واقع حدود پنجاه هزار برابر نازک‌تر از پوست تخم مرغ است. این لایه‌های پوستی از محتویات واکسن در برابر شکسته شدن در جریان خون محافظت می‌کنند و اثرپذیری مقابله با ویروس‌ها را به اندازه قابل توجهی افزایش می‌دهند.

این روش می‌تواند سیستم ایمنی بدن افراد (به خصوص سالمندان) را تقویت کرده و عملا به دوزهای کمتری جهت تزریق نیاز باشد. در واقع با استفاده از ترفند مورد بحث می‌توان با تهیه و تولید واکسن به مقدار کمتری، جمعیت بسیار بیشتری از مردم جهان را واکسینه کرد.

کپسول‌های پوستی می‌توانند نتیجه بخش بودن درمان‌های اورژانسی را هم ارتقا دهند؛ اغلب افرادی که به خاطر آلودگی به ویروس جان خود را از دست می‌دهند، در حقیقت به سندرم حاد تنفسی دچار می‌شوند. این حالت هنگامی رخ می‌دهد که سیستم ایمنی بدن واکنشی بیش از حد از خود نشان می‌دهد؛ اما روش کپسول‌های واکسن می‌تواند به حفظ تعادل عملکرد سیستم ایمنی نیز یاری برساند.

کاهش شیوع

ویروس کرونا

تفهیم الزام و اهمیت استفاده از ماسک تنفسی و شستشوی دست‌ها جهت جلوگیری از شیوع ویروس کرونا کاری بس دشوار است. اما حتما می‌دانید که پوشاندن صورت می‌تواند تا اندازه زیادی جلوی ورود قطرات و اجزای حاوی بیماری را بگیرد، هرچند که باید در نظر داشت بیشتر ماسک‌های تنفسی تنها یک بار مصرف هستند.

با این حال پارچ‌هایی وجود دارند که با تکنولوژی نانو طراحی شده و حتی می‌توانند از ورود اجرام کوچکتر از هزار نانومتر نیز ممانعت به عمل بیاورند. ضمن اینکه ماسک‌ها، دستکش‌ها و دیگر تجهیزات پزشکی ساخته شده از جنس این پارچه‌ها را می‌توان شست و دوباره استفاده کرد.

یکی دیگر از مواد استفاده از تکنولوژی‌های 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 سبک‌تر است. پارچه‌های ساخته شده توسط گرافین می‌توانند جلوی عبور ویروس‌ها را گرفته و حتی در مواردی در برابر آتش، اشعه خورشید و میکروب نیز ایمن باشند و از بدن در برابر آنها حفاظت کنند. از گرافین برای پوشش‌های سراسری و جداسازی مناطق آلوده نیز می‌توان استفاده کرد تا از شیوع بیشتر جلوگیری شود.

تمام این تکنولوژی‌ها به نوعی روش‌هایی از علوم نانو هستند که در برابر کووید-۱۹ قیام کرده‌اند؛ اگرچه تمام این موارد به تنهایی نمی‌توانند پاسخی برای پاندمی جهانی باشند، اما بدون تردید تکنولوژی‌های کوچک یاد شده می‌توانند هر کدام به نوعی قطعاتی از پازل مورد نیاز برای حل مشکل بزرگ دنیاُ یعنی پاندمی ویروس کرونا باشند. سهم مردم از این مواجهه، تنها مراقبت از خود و اطرافیان است.

منبع: thenextweb

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *