◄◄ مفاصــــــــــــل و اســـتـــخــــــوان هــا ►►
بر اساس تحقيقات انجام شده در دانشگاه كاليفرنيا كسانيكه پوكي و شكستگي استخوان رنج ميبرنند ممكن است مشكلشان با كمك نانولولههاي كربني حل شود.
بر اساس گزارش خبرنامه فضاي نانو، استحكام، انعطاف پذيري و وزن سبك نانولولههاي كربني به محققان اين اجازه را ميدهد كه جهت نگه داشتن استخوانهاي شكسته شده از آنها به عنوان آتل يا داربست براي احياي مجدد استفاده كرد.
يافتههاي اين محققان منجر به بهبود انعطاف پذيري و استحكام در استخوانهاي مصنوعي شده و انواع جديدي از استخوانهاي پيوندي را براي درمان بيماريهاي استخواني بوجود آورده است.
محققان انتظار دارند كه يافتههاي آنان نظر ديگر محققان را جلب كرده و به گسترش مواد استخوانهاي پيوندي جديد و تكنيكهاي آن كمك كند.
اين تحقيقات براي استفاده از نانولولههاي كربني در زمينه پزشكي به ويژه شكستگي مواد در جهت بهبود زندگي است.
استخوانهاي مصنوعي از انواع مختلف مواد مانند پليمرها يا رشتههاي پپتيد ساخته ميشوند اما مشكل آنها نداشتن استحكام زياد و احتمال پذيرفته نشدن آنها به وسيله بدن است.
نانولولههاي كربني تك ديواره مواد بسيار محكمي هستند و از آنجا كه استخوان يك كامپوزيت طبيعي است كه از مخلوط مواد آلي و غير آلي تشكيل شده نانولولهها ميتوانند جايگزين بسيار مناسبي براي قسمت آلي استخوان باشند.
نسوخ استخواني، كامپوزيت طبيعي از رشتههاي كلارژن و بلورهاي هيدروكسي آپاتيت بر پايه معدني فسفات كلسيم هستند.
محققان دانشگاه كاليفرنيا نشان دادهاند كه نانولولههاي كربني مي توانند نقش كلاژن را به عنوان داربست براي رشد بلورهاي هيدروكسي آپاتيت بازي كنند.
اين محققان موفق به كشف روشي براي خوشهاي كردن رشد بلورهاي هيدروكسي آپاتيت در داربست نانولولههاي كربني شدند.
با انجام عمليات شيميايي بر روي نانولولههاي كربني امكان جذب يون كلسيم و ارتقاي فرآيند تبلور وجود دارد.همچنين تطبيق پذيري زيستي نانولولههاي كربني نيز با افزايش حلاليت آبي آنها بهبود مييابد.
براي اطلاعات بيشتر ميتوان به آدرس اينترنتي
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
مراجعه شود.
استفاده از ميكروارگانيسمها در نانوقطعات الكتريكي
ميكروارگانيسمهاي شناور در اقيانوسها در آيندهاي نزديك به عنوان اجزاي مدارهاي رايانهاي پيچيده مورد استفاده قرار خواهند گرفت.
بر اساس گزارش آخرين شماره خبرنامه فناوري نانو، جلبكهاي تك سلولي يا همان اغازان موجود در آب داراي پوسته يا صدف آهكي از جنس سيليكا ميباشند كه از تبديل مواد مغذي موجود در دريا و نور به دست ميآيد.
جلبكها قابليت سازگاري با انواع بسيار زيادي از ساختارهاي هندسي ساده مانند مثلث و مربع و اشكال بساير پيچيده سه بعدي با هزاران حفره منفرد دارند.
بيش از ۱۰۰هزار قطعه متفاوت از اغازين در طبيعت شناخته شده كه برخي از آنها داراي اندازهاي در حدود ۱۰نانومتر بوده و تمام آنها ميتوانند خيلي سريع به وسيله تقسيم سلولي تكثير يابند.
Kenneth Sandhagreو همكارانش در موسسه فناوري جورجيا اميدوارند اين دايره المعارف نانوساختارها را جهت توسعه و گسترش اجزاي پيچيده مورد استفاده در مدارهاي الكترونيكي آينده به كار گيرند.
اين گروه عقيده دارند در نهايت ميتوانند مهندسان را جهت ساخت مدارهاي سه بعدي ياري كنند واستفاده از ليتوگرافي مرسوم براي ساخت مدارهاي سه بعدي كاري پرزحمت و دشوار است زيرا اين كار شامل اچ كردن مدار بر روي نمونه با استفاده از نور فرابنفش و سپس تميز كردن قالب به صورت شيميايي مي باشد.
Sandhageو همكارانش تاكنون چندين روش براي تبديل سيليكاي پوششدهنده آغازيان به مواد ديگر مانند اكسيد تيتانيوم كه به سادگي جريان الكتريسيته را هدايت ميكند به كار برده اند.
اين محققان همچنين دو روش براي تغيير ساختار شيميايي آغازيان ارايه دادهاند كه روش نخست اصلاح سيليكا يا فلز گازي در دماهاي تا ۹۰۰درجه سانتي گراد است كه پوستههاي آغازيان را به ساختار اكسيد تيتانيوم و اكسيد منيزيم تبديل ميكند.
روش دوم پوشش دادن ميكروارگانيسمها در يك محلول و انحلال سيليكاي ميكروارگانيسم در محلول است كه اين روش در ايجاد ساختارهاي زيركونيومي به كار گرفته شده و با تركيب اين دو شيوه محققان توانستند نانوساختارهايي از تيتانات باريم بسازند.
در گذشته بهره برداي از مهارتهاي ساخت واقعي در طبيعت براي ايجاد فناروي نانو مناسب و مفيد و مورد استفاده قرار گرفته است.
sandhageمعتقد است كه اين امكان وجود دارد در آينده بتوان ساختارهاي آغازيان را با افزايش فهم خواص ژنتيكي شان ساخت و سپس اين ساختارها را با روشهاي شيميايي به نانو اجزاي مفيد تبديل كرد.
كپسول كردن داروهاي ضدتومور در نانولولههاي كربني
شركت NEC نتايج تحقيقات اخير خود را بر روي نانوشاخههاي كربني (نوعي از نانولولههاي كربني باطول 40-50 و قطر 2-5 نانومتر) اعلام كرد. هنگامي كه چند صد عدد از اين نانوشاخها به هم پيوسته و متراكم شوند،كرهاي به قطر 100 نانومتر تشكيل ميدهند.اين شركت با همكاري سازمان علوم و فناوري ژاپن (JST) و مؤسسۀ سرطان ژاپن، Cisplatin را كه يك نوع عامل ضدتومور است، در درون نانوشاخهها به صورت كپسول در آورد.با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني مشاهده شد كه Cisplatin كپسول شده ساختار مولكولي خود را حفظ كرده و خوشهاي به اندازة 2 نانومتر در درون نانوشاخ تشكيل ميدهد. علاوه بر اين آزمايشات سلولي ثابت كردند كه اين عامل به تدريج از نانوشاخ رها شده و سلولهاي سرطاني را از بين ميبرد. اين يافتهها نشان ميدهند كه نانوشاخههاي كربني ميتوانند در آينده به عنوان حاملهاي دارو در درمان سرطانها مورد استفاده قرار گيرند.
ساخت نانولولههاي کربني کارکردي
محققان دانشگاه MissouriColombia روشي جهت ساخت ساختارهاي مشابه نانولولههاي کربني از مولکولهاي آلي با ساختار پيچيدهتر بيان کردهاند. نتايج اين تحقيقات ساخت دستهاي نانومواد با خواص وسيع فيزيکي و شيميايي جديد ميباشد. گروهي از محققان به رهبري jerry Atwood نشان داد که مولکولهاي ساختاري آلي چگونه درون نانوکرههاي توخالي و يا نانولولهها به صورت هم محور قرار گيرند. شکل نهايي اين نانوکپسولها به شرايط خاص ساماندهي اين نانوکپسولها بستگي دارد. محققان دريافتند که ميتوانند به طور دلخواه شکلي را به شکل ديگري تبديل کنند. پايدار بودن اين ساختارهاي توخالي در آب، امکان استفاده از آنها را در سيستمهاي زيستي فراهم ميکند.بررسي دقيق اين نانوساختارها بيانگر اين است که دو محيط متفاوت درون اين نانولولهها وجود دارد، اين خاصيت ميتواند جهت کپسولهکردن بيش از يک نوع مولکول درون نانولولههاي منفرد استفاده شود و آنها را جدا از يکديگر قرار دهد.حال، با استفاده از اين خاصيت، امکان رسانايي چندين دارو در سلولهاي مشابه وجود خواهد داشت. اين تحقيق با عنوان Toward the isolation of functional organic nanotubes در مجله Angewandte Chemie به چاپ رسيده است.
استفاده از داروهايي برمبناي نانوبيوتکنولوژي
در صورتیکه استفاده از نانوداروها را یک رؤیا میدانید، باید در افکار خود تجدید نظر کنید. زیرا برطبق خبرهای مربوط به نانوبیوتکنولوژی، در ششماهة گذشته حدود 35 داروی ضدسرطان و تستهای تشخیصی در حال بررسی و تولید بودهاند.
چند عنوان خبری جالب در این زمینه عبارتند از:
• تولید ابزارهای جدید تشخیص سرطان توسط شرکت Immunicon .
• روشهای کارا و ایمن برای ردیابی و هدفگیری تومورها از طریق نانوکپسولها.
• حملة به تومورها توسط نانوذرات فعالشده با حرارت.
• سیستم دارورسانی نانوذرات برای هدفقراردادن تومورهای سرطانی با ازبینبردن موانع خونرسانی به مغز.
• نقاط کوانتومی استفادهشده برای تشخیص سرطان و بیماریهای قلبی.
• نانوپوستههای داغ که سلولهای سرطانی را از بینمیبرند و سایر سلولهای سالم را تحت تأثیر قرار نمیدهند.
• تشخیص نانوباکتری در بیماران مبتلا به سرطان تخمدان.
• مطالعة کاربردهای نانوبیوتکنولوژی در سرطان توسط شرکتهای اینتل و Fred Hutchinson .
• تجاریسازی روش جدید درمان سرطان توسط شرکت Nano Bio .
• لیزردرمانی سرطان سینه با استفاده از نانوذرات طلای نشاندارشده.
• تولید نانوداروهای جدید برای درمان سرطان، توسط دانشمندان کرهای.
• تولید سیلیکونهای نانومهندسیشده برای درمان سرطان پروستات.
• تحقیقات کلینیکی بر روی نانوذرات برای درمان سرطان مغز در آلمان.
• پیدایش روشهای پیشرفتهای برای تشخیص سرطانهای ثانویه با استفاده از نقاط کوانتومی.
شرکتهای تجهیزات پزشکی، دارویی، نانوتکنولوژی و بیوتکنولوژی در سراسر دنیا تحقیقات گستردهای را برمبنای نانوبیوتکنولوژی انجام میدهند که گسترهای فراگیر از بیماریهای آلزایمر تا فلج نخاعی را شامل میشود.
شكستن مفاصل(cracking/popping Joints
من كه متاسفانه عادت كردم:sad:
شكستن مفاصل(CRACKING/POPPING JOINTS):
عـبارت است از دستكـاري مـفاصـل، مـانـند خم كردن مفاصل در
وضعيتهاي غير معمول كه ايجاد صداي قابل شنيدن ميكند.
اين مفاصل از دو استخوان تشكيل شده اند كه در سطح غضروف شان با هم در تماس مي باشند. در واقع غضروفها مانند يك ضربه گير در بين استخوانها عمل كرده و اجازه ميدهند حركت استخوانها با كمترين اصطكاك صورت گيرد. غضروفها نيز به وسيله يك كپسول مفصلي احاطه شده اند، اين كپسول باعث مراقبت بيشتر از مفاصل ميشود. درون كپسول ماده روان كنندهاي وجود دارد كه مايع سينوويال نام دارد. اين مايع توسط غشاء سينوويال غضروفها ترشح ميگردد.
مايع سينوويال(SYNOVIAL FLUID):
يك مايع غليظ و چسبناك است كه در حفرات برخي مفاصل موجود ميباشد. قسمت عمده آن ازهيالورونيك اسيد(HYALURONIC ACID) تشكيل يافته است. وظايف اين مايع شامل:
1-نرم سازي: باعث كاهش اصطكاك ميان غضروفهاي مفصلي ميشود.
2-ضربه گير.
3-حمل مواد مغذي به غضروفها .
نكته:در مايع سينوويال گازهاي CO2 ، اكسيژن و نيتروژن بصورت محلول وجود دارد.
علل ايجاد صدا هنگام شكستن مفاصل
1- خروج گاز از مفاصل هنگام دستكاري آنها: وقتي كپسول مفصلي كشيده ميشود، چند عامل در برابر گسترش آن مقاومت مي كنند. يك عامل حجم مفصل است كه با ميزان مايع سينوويال موجود در آن تعيين ميشود. مايع سينوويال افزايش حجم پيدا نميكند، مگر اينكه فشار داخل كپسول به اندازهاي كم شود كه مقداري از گازهاي حل شده بتوانند مايع را ترك كرده، و امكان افزايش حجم و در نتيجه آن جابجايي مفصل را فراهم آورند. هنگامي كه گازها خارج ميشوند (80 درصد گاز CO2) حجم مفصل افزايش يافته (حدود 15 تا 20 درصد) و بدنبال آن تحرك مفصل نيز افزايش مي يابد (وقتي گازها خارج ميشوند مفصل ميتواند اندكي بيشتر كشيده شود). افزايش حجم با كاهش فشار همراه است. وقتي حركت مفاصل از دامنه غير فعال حركتي فراتر ميرود، ناگهان يك ناحيه كم فشار (خلاء)(CAVITATION) شكل ميگيرد، سپس گازها از مايع خارج ميشوند، به همين خاطر مايع سينوويال بسمت ناحيه با فشار كمتر هجوم آورده و باعث تركيدن حبابهاي گاز ميشود. اين خروج ناگهاني و تركيدن حبابهاي گاز باعث توليد صداي قابل شنيدن ميشوند. اما صدا ايجاد شده تنها مربوط به ايجاد حباب و تركيدن آنها نيست، بلكه انبساط ناگهاني كپسول مفصلي نيز در ايجاد صدا سهيم است. براي روشن شدن قضيه، يك صفحه كاغذ را از دو انتهاي آن با دستانتان بگيريد، اكنون دستانتان را به يكديگر نزديك كنيد تا در كاغذ يك تا ايجاد گردد، اكنون يكباره دستان خود را از هم دور كنيد. با اين كار شما توليد صدا خواهيد كرد. انبساط ناگهاني كپسول مفصلي نيز نظير همين كاغذ توليد صدا ميكند. اما براي اينكه قادر باشيد مجدداً همان مفصل را بشكنيد به زمان نياز داريد. براي شكستن مجدد بايستي گازهاي خارج شده مجدداً توسط مايع سينوويال باز جذب و حل گردند. اين مدت حدوداً 15 تا 20 دقيقه زمان ميبرد.
نكته:اگر با اشعه ايكس از مفصل بلافاصله پس از شكستن عكس برداري كنيم، درون آن حبابهاي گاز را ميتوان مشاهده كرد.
2- تاندونها و ليگامانها: تاندونها (زردپي) بافتهاي كشساني هستند كه عضلات را به مفاصل وصل ميكنند. ليگامانها (رباطها) نيز استخوانها را به يكديگر متصل ميكنند. گاهي اوقات اين بافتها حين حركت مفاصل، از مكان اصلي خود مي لغزند و خارج ميشوند. ناگهان مجدداً به حالت نخست و طبيعي خود باز ميگردند، اين جابجايي باعث ايجاد صدا ميشود. اين صدا بيشتر در زانوها و قوزك هاي پا حين ايستادن از حالت نشسته و يا بالا رفتن از پله شنيده ميشوند. همچنين لغزيدن تاندونها بروي برجستگي ها نيز ميتواند توليد صدا كند.
3- وقتي كه دو سطح غضروف به يكديگر فشرده ميشوند، يك چسبندگي ايجاد ميشود. هنگامي كه مفاصل از يكديگر جدا ميشوند، توليد صدا ميكنند.
4- محدوده حركت مفاصل:
- دامنه فعال(active range): دامنه اي ايست كه شخص ميتواند مفاصل خود را بدون كمك عامل خارجي حركت دهد. مثلا انگشت سبابه خود را بالا و پايين كنيد.
- دامنه غير فعال(passive range): اكنون انگشت سبابه خود را به كمك انشگتان دست ديگر بالا و پايين كنيد. همانطور كه مشاهده ميكنيد، دامنه حركت اندكي افزايش مي يابد.
- منطقه پارا فيزيولوژيكي(paraphysiologic range): به حركت مفاصل فراتر از دامنه غير فعال اطلاق ميشود. شكستن مفاصل نيز در اين محدوده انجام ميگيرد. متخصصين فيزيوتراپي و يا كايروپرتيك درماني (کایروپرکتیک عبارت است از علم شناخت مفاصل بویژه ستون فقرات و تطبیق آنها به منظور پیشگیری و درمان) نيز براي درمان از اين منقطه بهره ميگيرند. اين منطقه به منطقه دستكاري(manipulation) نيز معروف است.
-رگ به رگ شدن(sprain):كشيدگي مفرط مفاصل كه به آسيب آنها خواهد انجاميد.
نكته: چنانچه شما از جمله افرادي هستيد كه گردن خود را بطور مداوم مي شكنيد. به احتمال زياد مفاصل شما بيش از حد معمول حركت ميكنند. ليگامانهاي گردنتان اندكي شل و سست ميباشند. از اينرو عضلات گردن براي جبران آن با سفت شدن مفاصل را ثابت نگه ميدارند. اين امر باعث ميگردد هر از گاهي در گردن احساس سفتي و گرفتگي كنيد. اما وقتي اقدام به شكستن گردن خود ميكنيد، ليگامنهاي سست و ضعيف را نيز تحت كشش قرار ميدهيد، بنابراين مجدداً چرخه تكرار شده و عضلات سفت ميگرند. براي درمان اين عارضه بهتر است به يك متخصص كايروپرتيك مراجعه كرده تا با تقويت عضلات گردن واصلاح ستون فقرات شما، نياز به شكستن مكرر گردن در شما كاهش يابد.
آيا شكستن مفاصل (به ويژه دستها) ايجاد التهاب مفاصل ميكنند؟
به باور اكثر دانشمندان هيچ رابطه اي ميان شكستن مفاصل و اوستئوآرتريت (آرتروز) و يا لرزش دستها وجود ندارد. اما برخي از پژوهشگران معتقدند كه شكستن مكرر مفاصل باعث آسيب به نسوج نرم مفاصل گرديده و احتمال التهاب دستها و كاهش توان محكم گرفتن اشياء با دست كاهش مي يابد. اما تا زماني كه شكستن مفاصل با درد همراه نباشد، معمولا اين عمل بي خطر ميباشد. اما در صورتي كه هنگام شكستن انگشتان دست خود احساس درد ميكنيد حتما به پزشك مراجعه كنيد.
آزمايش نانولولههاي كربني در بدن موجود زنده
محققان دانشگاه رايس و مركز سرطان اندرسون در آمريكا نشان دادند كه نانولولههاي كربني تزريق شده به جريان خون حيوانات آزمايشگاهي، اثرات ضد سلامت سريعي ندارند و پيش از آن كه توسط كبد دفع شوند، به مدت بيش از يك ساعت در بدن باقي ميمانند.
اين اولين مطالعه روي نانولولههاي كربنيِ اصلاح نشده به صورت شيميايي، در درون بدن حيوانات، است.
اين آزمايش، بسياري از محققان را اميدوار كرده است تا در تشخيص و درمان بيماريها از آنها استفاده كنند.
رئيس اين گروه تحقيقاتي بروس وايسمن كه يك استاد شيمي است، در اين باره ميگويد: «ما از دوازده عضو نمونهبرداري كردهايم و تنها در كبد ميزان قابل توجهي نانولوله يافت شد. كبد به طور طبيعي داروها و ساير مواد خارجي را از خون دفع ميكند و بنابراين نتيجه حاصل شده كاملاً قابل انتظار است.
پس از گذشت 24 ساعت از زمان تزريق نانولولهها، مقداري از آنها در كليهها كه ديگر عضو معمول دفع داروها هستند، رديابي شدند. در ساير بافتهاي بدن، آثاري از نانولولهها مشاهده نشد. نانولولهها خواص نوري و شيميايي يگانهاي دارند و همين آنها را براي محققان زيستپزشکي بسيار جذاب ميسازد.»
عضو ديگر گروه، پروفسور استيون كيورلي كه يك جراح تومور و رئيس بخش جراحي تومور معده و روده مركز اندرسون است، در اين باره ميگويد: «نتايج اوليه براي محققاني كه علاقهمند به استفاده از نانولولههاي كربني درفعاليتهاي زيستپزشکي هستند، اميدوار كننده است. به خصوص، تحت تأثير قرار نگرفتن اثر فلورسانت در اين فعاليتها، ما را بسيار خوشحال كرد. زيرا اين امر رديابي نانولولهها را آسانتر ميسازد و دري به روي کاربرهاي درماني و تشخيصي جديد ميگشايد.»
به گزارش ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، در مطالعه اوليهاي كه درسال 2002 توسط وايسمن و همكارانش در دانشگاه رايس انجام گرفت و مرحوم پروفسور ريچارد اسمالي در آن شركت داشت، ديده شد كه نانولولهها نورفلورسانس و يا مادون قرمزِ نزديك، از خود منتشر ميكنند.
چون نور مادونقرمزِ نزديك بدون هيچ گونه آسيبي از بدن عبور ميكند، محققان مايلند تا از نانولولههاي كربني در تشخيص و درمان غيرتهاجمي بيماريهايي مثل سرطان و تصلب شريان استفاده كنند.
در مطالعه كنوني وايسمن، و همكارانش، نانولولههاي كربني تك ديواره محلول در آب را به حيوانات آزمايشگاهي تزريق كردند. نانولولههاي مزبور در حالي كه پوشش زيستسازگار آنها توسط پروتئينهاي خون برداشته شده بود، در درون بدن حيوانات از خود نور فلورسانس ساطع كردند.
اين محققان از خاصيت فلورسانس مذبور براي رديابي نانولولهها در خون و تصويربرداري از آنها در بافتها در زير ميكروسكوپ، استفاده كردند.
يکي از اين محققان ميگويد كه اسمالي، كمي قبل از فوتش در سال 2005، در همين زمينه چندين پروژه را پيريزي كرد. در يكي از آنها، هماكنون محققان روي روشهايي كه نانولولههاي تزريقي را مدت زمان بيشتري در بدن و خون نگه دارند، مشغول به تحقيقاند.
در اثر اين امر ميتوان عضوهاي خاصي را به راحتي هدف قرار داد. در پروژهاي ديگر محققان روي رفتار نانولولهها در يك چرخه طولاني حضور در بدن و تأثيرات آنها بر حيوانات آزمايشگاهي تحقيق ميكنند.