नैनो टेक्नोलॉजी कैसे बदल रही है फ्यूचर ऑफ मेडिसिन

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हम विज्ञान कथा और मीडिया दोनों में लंबे समय से नैनो तकनीक के बारे में सुन रहे हैं, लेकिन अभी तक इसके बारे में बहुत कुछ नहीं आया है। हालांकि, नैनोटेक-आधारित चिकित्सा की एक नई लहर क्षितिज पर है, और चिकित्सा की दुनिया को बदलने के लिए तैयार हैं।

नैनो टेक्नोलॉजी, एक तकनीकी अवधारणा जिसे सबसे पहले रिचर्ड फेनमैन ने 1959 में अपने व्याख्यान में प्रस्तावित किया था, "द बेंट्स ऑफ द बॉटम द बॉटम", को एरिक ड्रेक्सलर ने 1986 में अपनी पुस्तक के माध्यम से लोकप्रिय बनाया था।निर्माण के इंजन। " पुस्तक ने आत्म-प्रतिकृति, आणविक-स्केल मशीनों की संभावना को रेखांकित किया... जो बहुत कुछ भी करने में सक्षम हैं।

परिसर ने कई विज्ञान कथाओं को प्रेरित किया है, जिसमें माइकल क्रिक्टन की "प्री" और नील स्टीफेंसन की उत्कृष्ट "द डायमंड एज" शामिल हैं। नैनोटेक्नोलॉजी की क्षमता में लंबा समय लगा यह चेहरा दिखाने का समय है, लेकिन अंत में यह परिष्कृत चिकित्सा हस्तक्षेप के रूप में आने लगा है जो निकट भविष्य में स्वास्थ्य सेवा की प्रकृति को गहराई से बदल देगा।

नैनो तकनीक और चिकित्सा

पूर्ण ड्रेक्सलेरियन अर्थों में नैनो तकनीक की क्षमता अभूतपूर्व है। सच्चे सार्वभौमिक असेम्बलर्स, अगर हम यह पता लगा सकते हैं कि उन्हें कैसे बनाया जाए, तो मानव स्थिति में एक गंभीर बदलाव की शुरूआत होगी। बेशक, अभी एक लंबा रास्ता तय करना है। बहुत से तरीकों से, हम पास भी नहीं हैं। अन्य तरीकों से, कुछ आश्चर्यजनक तरीकों से प्रगति जारी है - और उपयोगी।

मूर की विधि मूर का नियम क्या है, और यह आपके साथ क्या करना है? [MakeUseOf बताते हैं]बुरी किस्मत का मूर के कानून से कोई लेना-देना नहीं है। यदि वह एसोसिएशन है, तो आप इसे मर्फी के कानून के साथ भ्रमित कर रहे हैं। हालाँकि, आप दूर नहीं थे क्योंकि मूर के कानून और मर्फी के कानून ... अधिक पढ़ें नैनोटेक्नोलॉजी में लगातार अभियान चलाने से - हम अब उन ट्रांजिस्टर का निर्माण कर सकते हैं जो शाब्दिक रूप से नैनो-स्केल पर सैकड़ों परमाणुओं के व्यास के साथ मौजूद हैं।

इसी तरह, चिकित्सा में, सबसे बड़े मुद्दों में से एक सही ढंग से हस्तक्षेप को लक्षित करने में हमारी अक्षमता है। साइकोएक्टिव दवा में और नैदानिक ​​मनोविज्ञान मनोविज्ञान और मानव व्यवहार के बारे में 6 मन-आंधी टेड वार्तामानव मस्तिष्क जटिल और भ्रमित है, जो बताता है कि मानव व्यवहार इतना जटिल और भ्रमित क्यों है। लोगों में एक तरह से कार्य करने की प्रवृत्ति होती है जब वे कुछ अलग महसूस करते हैं। यहाँ कुछ है... अधिक पढ़ें उदाहरण के लिए, डॉक्टर वास्तव में क्या करना चाहते हैं, कुछ मस्तिष्क क्षेत्रों को उत्तेजित करते हैं और दूसरों को दबाने के लिए रोगी को जो भी समस्या होती है, उसे चुन लेते हैं। यह इतिहास का एक मात्र हादसा है जो कि अभी करने का सबसे अच्छा तरीका दवाओं का प्रशासन है संयोग से, सभी प्रकार के असंख्य वे मस्तिष्क और शरीर को बदलते हैं, उनमें से कुछ वांछित होते हैं प्रभाव।

यदि सर्जन लोगों के दिमाग में तारों को डाल सकते हैं और चुनिंदा क्षेत्रों को सुरक्षित तरीके से उत्तेजित कर सकते हैं, तो मानसिक स्वास्थ्य क्षेत्र पारंपरिक साइकोएक्टिव दवाओं के दुष्प्रभावों से बच सकता है। बुनियादी तकनीक है पहले ही दिखाया जा चुका है में एक लेख के अनुसार, अवसाद में काम करने के लिए न्यूरॉन कई अलग-अलग नैदानिक ​​परीक्षणों का सारांश।

कैंसर के बारे में भी सोचें - क्या डॉक्टर वास्तव में ऑन्कोलॉजी में ट्यूमर कोशिकाओं को मारना चाहते हैं। यह दुर्भाग्यपूर्ण है कि ट्यूमर कोशिकाओं को मारने के लिए सबसे अच्छे साधनों में से एक कीमोथेरेपी है, जिसका दुर्भाग्यपूर्ण दुष्प्रभाव है कि नियमित कोशिकाओं को भी मारना। इससे मरीज भी बहुत बीमार हो जाते हैं।

नैनो तकनीक मानव शरीर में प्रत्यक्ष हस्तक्षेप करने का एक तरीका प्रदान करती है, जो संभावित रूप से व्यक्तिगत स्तर पर है कोशिकाओं, स्मार्ट ऑपरेटिंग तत्वों का उपयोग करते हुए जो इतने छोटे हैं कि वे सामान्य शरीर के साथ शारीरिक रूप से हस्तक्षेप नहीं करते हैं समारोह। बारीक उंगलियां कम नुकसान करती हैं, और शरीर में बेहतरीन केशिका की तुलना में छोटी मशीनें हर जगह जा सकती हैं जो रक्त जाती हैं।

यदि उन्हें पर्याप्त रूप से स्मार्ट बनाया जा सकता है, तो ऐसे नैनोमेडिकल उपकरण स्पष्ट रूप से चुन सकते हैं कि कहां और कैसे हस्तक्षेप करना है। जाहिर है, अधिक तब संभव होगा जब इंजीनियर उन रोबोटों का निर्माण कर सकते हैं जिनके पास अधिक परिष्कृत व्यवहार हैं (जैसे अपनी खुद की शक्ति के तहत स्थानांतरित करने की क्षमता), लेकिन आज के अपेक्षाकृत आदिम नैनोमैची भी बहुत हैं मूल्य।

नैनोटेक्नोलॉजी और कैंसर

डीएनए के कस्टम स्ट्रैंड का निर्माण ऐसे किया जाता है कि वे मनमाने आकार में बदल जाएंगे और उनमें प्रोटीन और हो सकता है एंजाइमों ने उन पर बंध लगाया, जिससे उन्हें बुद्धिमान तरीके से व्यवहार करने और मानव में बदलती परिस्थितियों का जवाब देने की अनुमति मिली तन। हार्वर्ड के एक बायोइन्जीनियर डैनियल लेवनेर का मानना ​​है कि यह व्यवहार बहुत शक्तिशाली है।

डीएनए नैनोरोबोट्स उन जटिल कार्यक्रमों को संभावित रूप से अंजाम दे सकते हैं जो एक दिन में अभूतपूर्व परिष्कार के साथ रोगों के निदान या उपचार के लिए उपयोग किए जा सकते हैं।

इन मशीनों का उपयोग उन पिंजरों के निर्माण के लिए किया जा सकता है जो रासायनिक संकेतों के जवाब में खोल या बंद कर सकते हैं - के लिए उदाहरण के लिए, कीमोथेरेपी को केवल तभी जारी किया जाता है जब वे विशेष रूप से ट्यूमर से जुड़े प्रोटीन मार्करों से टकराते हैं ऊतक।

यह कम से कम साइड इफेक्ट को कम करने या समाप्त करने के दौरान निर्देशित कीमोथेरेपी के आवेदन की अनुमति देगा। यह उन कीमोथेरपी की तैनाती की भी अनुमति देगा जो मौजूदा उपचारों की तुलना में अधिक प्रभावी हैं, लेकिन वर्तमान में साइड इफेक्ट की गंभीरता के कारण इसका उपयोग नहीं किया जा सकता है।

एक समान लेकिन अलग दृष्टिकोण है सिलिका और सोने से बने छोटे नैनोकणों का उपयोग करें कि ट्यूमर ऊतक को बांधता है, और ट्यूमर को संतृप्त करता है। फिर, निकट-अवरक्त लेज़रों को लागू किया जा सकता है, जो मानव ऊतक के साथ अधिक बातचीत नहीं करते हैं, लेकिन सोने के नैनोकणों को गर्म करने का कारण बनते हैं।

यह प्रक्रिया ऊतक के विशिष्ट क्षेत्रों (नैनोकणों से भरे और लेजर के मार्ग में) को भड़काने की अनुमति देती है। दोनों पराबैंगनीकिरण और कण वितरण को ट्यूनिंग करके, डॉक्टर कैंसर के ऊतकों को बहुत चुनिंदा रूप से नष्ट कर सकते हैं। बीमारी के पैमाने पर निर्भर करते हुए, मृत ऊतक को प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा ही शल्यचिकित्सा हटाया या साफ किया जा सकता है। प्रक्रिया का एक प्रकार है खोखले सोने के गोले का उपयोग करना जो गर्म होने पर कीमोथेरेपी का पेलोड छोड़ते हैं, लेज़रों के उपयोग को और अधिक परिष्कृत करने की अनुमति देना जहां ड्रग्स तैनात हैं (यदि ट्यूमर मार्कर प्रोटीन पर्याप्त रूप से नहीं हैं विशिष्ट)।

नैनो प्रौद्योगिकी और निदान

एक अन्य क्षेत्र जिसमें नैनो तकनीक में चिकित्सा क्षेत्र में क्रांति लाने की क्षमता है चिकित्सा डेटा संग्रह में. नैनो तकनीक से, पूरे शरीर में नैनो-स्केल डायग्नोस्टिक उपकरणों को वितरित करना संभव है रासायनिक परिवर्तनों का पता लगाएं जैसा कि वे होते हैं। इससे किसी रोगी के स्वास्थ्य और स्थिति के वास्तविक समय पर नज़र रखने की अनुमति मिल सकती है जो अन्यथा संभव नहीं है।

शरीर के बाहर, नैनो तकनीक का उपयोग जीन अनुक्रमण और रासायनिक विश्लेषण को गति देने के लिए भी किया जा सकता है क्वांटम डॉट्स या तो आंशिक डीएनए अनुक्रमों से जुड़ा है, या प्रोटीन जो अन्य सामग्री डॉक्टरों के लिए बंधन में रुचि रखते हैं। फिर, आप केवल चमक तत्वों के वितरण को देखने के लिए देख सकते हैं कि नमूने में क्या मौजूद था।

यह संभावित रूप से इसे तेज, सस्ता और शरीर के बाहर कुछ प्रकार के परीक्षण करने के लिए अधिक विश्वसनीय बना सकता है - आप कर सकते हैं ऐसे परीक्षणों का निर्माण करें जो एक छोटे ऊतक का नमूना लेते हैं और इसे एचआईवी जीनोम के टुकड़ों के लिए अनुक्रमित करते हैं, जो पहले और अधिक संक्रमणों का पता लगाते हैं मज़बूती से। स्टैनफोर्ड के शोधकर्ताओं ने इस तकनीक का उपयोग कुछ कैंसर में क्षतिग्रस्त जीनों को देखने के लिए किया है, जो कि ट्यूमर को तेजी से स्क्रीन करने के तरीके के रूप में हैं:

क्योंकि qdots समय की एक विस्तारित अवधि में कई अणुओं की उपस्थिति को ट्रैक कर सकते हैं, शोधकर्ताओं ने विभिन्न स्तरों के स्तर को दर्शाते हुए एक प्रकार का ऑप्टिकल बारकोड बनाने के लिए उनका उपयोग करने का लक्ष्य रखा है ट्यूमर मार्कर्स। बारकोड ट्यूमर प्रकार और चरण का संकेत दे सकता है।

लंबे समय में, अगर नैनोटेक्नॉलोजी डिवेलपर्स माइक्रोचिप से पार्ट्स (या उधार की तकनीक) को छोटा कर सकते हैं निर्माण), वे सरल सूक्ष्म कैमरा बना सकते हैं, जो केशिका के व्यास से छोटा होता है (10 माइक्रोन, या लगभग 100,000) परमाणुओं के पार)। इन कैमरों से पूरे शरीर का नक्शा तैयार किया जा सकता है, नतीजे घर पर आ सकते हैं।

सभी डेटा, एक साथ संश्लेषित, मानव शरीर के अधिकांश ऊतक का एक पूरा नक्शा प्रदान कर सकते हैं, से इसकी केशिकाओं का परिप्रेक्ष्य, पूरे मानव शरीर को विस्तार के स्तर पर दिखाना जो एक्स-रे या के साथ असंभव है एमआरआई। इस तरह से कुछ बनाने का एक प्रस्ताव तथाकथित "वैस्कुलर कार्टोग्राफिक स्कैनिंग नेनोदेविस" है, जिसे, के लेखक फ्रैंक बोहम द्वारा विकसित किया जा रहा है।नैनोमेडिकल डिवाइस और सिस्टम डिज़ाइनबोहम का मानना ​​है कि:

नैनो-मेडिकल डायग्नोस्टिक्स और चिकित्सीय कोशिकीय और आणविक स्तरों पर काम करते हैं, ठीक उसी जगह पर जहाँ कई रोग प्रक्रियाएँ अपनी उत्पत्ति का पता लगाती हैं […] [एन] विसंगति पहले से ही कई स्थितियों का निदान और उपचार करने की क्षमता है, इससे पहले कि उनके पास प्रसार करने का अवसर हो। लगभग किसी भी रोग राज्य, रोगजनक या विषाक्त के अत्यधिक सटीक निदान और सावधानीपूर्वक और पूरी तरह से उन्मूलन के लिए क्षमताओं के साथ मुकाबला किया जाएगा खतरा।

नैनो प्रौद्योगिकी और तंत्रिका विज्ञान

नैनोटेक्नोलॉजी में यह भी परिवर्तन करने की क्षमता है कि डॉक्टर मस्तिष्क विकारों का इलाज कैसे करते हैं। चीजों के डेटा-संग्रह पक्ष पर, इसका उपयोग करना संभव हो सकता है नैनो-स्केल हीरे के कण, जो मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि की प्रतिक्रिया में प्रकाश करते हैं, मस्तिष्क गतिविधि को प्रकाश की आवृत्तियों में परिवर्तित करने के लिए जो खोपड़ी से बच सकते हैं और बाहरी सेंसर द्वारा पंजीकृत हो सकते हैं।

इससे शोधकर्ता मस्तिष्क का अधिक विस्तार से अध्ययन कर सकेंगे। मस्तिष्क की गतिविधि के सटीक पैटर्न को देखने में सक्षम होना व्यक्तिगत दिमाग में दौरे और मानसिक बीमारी की गतिशीलता को दूर करने के लिए मददगार होगा लक्षित हस्तक्षेप इस समस्या को हल करने के लिए।

अलग-अलग न्यूरॉन्स पर संकेतों को ले जाने के लिए, फ्लिप नैनोट्यूब का उपयोग करना संभव हो सकता है। अभी, तकनीक है इतालवी शोधकर्ताओं द्वारा मृत मस्तिष्क ऊतक में विद्युत गतिविधि को ले जाने के लिए लागू किया जा रहा है स्ट्रोक या संक्रमण द्वारा छोड़ दिया जाता है, लेकिन इसका उपयोग इलेक्ट्रोड ग्रिड बनाने के लिए भी किया जा सकता है जो मौजूदा तकनीक की तुलना में बहुत महीन और अधिक जैव-अनुकूल हैं। अधिक परिष्कृत प्रत्यारोपण मूल ऊतक को कम नुकसान पहुंचाते हुए।

यह, नए प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड की तुलना में पारंपरिक रूप से लगाए गए इलेक्ट्रोड की तुलना में बहुत अधिक रिज़ॉल्यूशन और व्यापक दायरे में काम कर सकता है। मस्तिष्क प्रत्यारोपण प्लग इन योर ब्रेन एंड बॉडी - द फ्यूचर ऑफ इम्प्लांटेड कंप्यूटरतकनीकी नवाचार और उन्नति की वर्तमान प्रवृत्ति के साथ, अब कंप्यूटर-मानव प्रौद्योगिकियों में कला की स्थिति का पता लगाने का एक अच्छा समय है। अधिक पढ़ें और मस्तिष्क उत्तेजक उपकरण। आज भी अपेक्षाकृत कच्चे इलेक्ट्रोड आरोपण के साथ, मस्तिष्क उत्तेजना के प्रभाव महत्वपूर्ण हैं:

वैकल्पिक रूप से, इसका उपयोग करना संभव है एक ही तकनीक अन्य रसायनों, जैसे कि न्यूरोट्रांसमीटर और मनोचिकित्सा देने के लिए नैनो-डिलीवरी कीमोथेरेपी के लिए उपयोग किया जाता है विशिष्ट अधिक विशिष्ट क्षेत्रों के साथ मस्तिष्क क्षेत्रों में ड्रग्स (व्यक्तिगत रूप से दवाओं को वितरित करने सहित) कोशिकाओं)। बेहतर तंत्रिका पेसमेकर के साथ, यह थेरेपी की एक विस्तृत श्रृंखला का विस्तार भी कर सकता है, जिसमें अवसाद, चिंता और यहां तक ​​कि व्यक्तित्व विकार के उपचार भी शामिल हैं।

इस प्रकार की चिकित्सा का उपयोग कृत्रिम उपकरणों के साथ सख्त इंटरफेस बनाने और-लॉक-इन ’रोगियों को अधिक संचार विकल्प प्रदान करने के लिए किया जा सकता है।

इस तरह की सटीक लक्षित प्रौद्योगिकी मौलिक रूप से उस तरीके को बदल सकती है जो न्यूरोलॉजिकल दवा का अभ्यास करती है। यह मनोरोग चिकित्सा को जन्म दे सकता है जो डेटा-संचालित है और प्रत्यक्ष हस्तक्षेप पर निर्भर करता है जो कहीं अधिक है प्रभावी, और कहीं अधिक अस्तित्वगत रूप से परेशान (पहले कंप्यूटर वायरस की कल्पना करें जो मूड-विनियमन मस्तिष्क को संक्रमित कर सकता है प्रत्यारोपण)।

नैनो टेक्नोलॉजी, जैसा कि आगे बढ़ती है, मानव स्थिति पर गहरा प्रभाव डालेगी, जिससे हम सेलुलर क्षति की मरम्मत कर सकेंगे और नए और विभिन्न प्रकार के मानवीय कष्टों का इलाज कर सकेंगे। बेहतर तरीके, लेकिन यह अपने साथ आने वाली शारीरिक प्रणालियों की अधिक समझ की भी जरूरत है, साथ ही साथ जाने वाली नैतिकता की सराहना भी उस।

चिकित्सा में नैनो तकनीक पर आपकी क्या राय है? क्या आपको लगता है कि यह चिकित्सा विज्ञान के लिए नया मोर्चा है, या यह शुरू से ही विफल है? नीचे कि टिप्पणियों अनुभाग के लिए अपने विचार साझा करें।

छवि क्रेडिट: nanobots वाया शटरस्टॉक, "डीएनए नैनोकणों के लिए वेल्क्रो के रूप में कार्य कर सकता है, ", Argonne नेशनल लैब्स द्वारा,"B0006421 स्तन कैंसर कोशिकाएं", एमी डेम द्वारा,"क्वांटम डॉट्स", Argonne नेशनल लैब्स द्वारा,"ऑटिज़्म न्यूरो-इमेजिंग अध्ययन", इयान रूट्सला द्वारा,"जीवन-हस्त २", यूनिवर्सिटा कैम्पस बायो-मेडिको डि रोमा द्वारा