کاربرد نانوتکنولوژی در درمان عفونت خون

نانوتکنولوژی طی 10 سال گذشته گستره وسیعی پیدا کرده و تقریبا بر همه شاخه های علوم اعمال اثر نموده است و اکنون جلودار تحقیقات پزشکی است. واقعیت این است که نانومدیسین را می توان به سه طبقه اساسی تقسیم کرد که شامل ابزار کوچک ، روشهای تشخیصی و انتقال دارو هستند.نسل بعدی تکنولوژِ های نانو مدیسین برای فراهم ساختن روشهای تشخیصی پیوسته و مرتبط و روشهای درمانی در حال گسترش است.تحقیقات برای ایجاد سیستم های طراحی شده در مقیاس نانو که سلولهای بیمار (مثلا سرطانی) را جستجو می کنند صورت می گیرد. یکی از کاربردهای مهم نانوتکنولوژِی در درمان مسومیت خون یا همان سپسیس است.امروزه همودیالیز سریع تر و بطور موثرتر انجام می پذیرد و این امر بوسیله فیلترهایی به شکل فیبرهای توخالی منفذ دار که امکان عبور پلاسمای خون را از ریز ساختارها فراهم می سازند ، صورت می گیرد.در مورد سپسیس (عفونت خون) زنده ماندن بیماران اغلب به سرعت حذف ماده سمی از خونشان بستگی دارد.سیستمهای موجود وقت گیرند.پیش از تخلیص پلاسما اجزاء سلولی خون باید جدا شوند.برای این کار خون از بدن به واحد جداسازی پلاسمی هدایت می شود. تنها پس از این مرحله است که اندوتوکسین ها (سموم باکتریایی) را می توان از پلاسما حذف نمود.این فرآیند دو مرحله ای مستلزم استفاده از تجهیزات تکنیکی و نیازمند مراقبت از بیمار توسط پرسنل پزشکی است.روشهای دیگر نیز هستند که در آن خون از سطوحی می گذرد که به اندوتوکسین ها متصل می شوند اما این فرآیند ها مورد تایید نیستند چرا که منجر به تداخل بین سلولهای خون و گروههای اتصال که در سطوح فوق قرار دارند می شود.در روش جدید که اساس آن استفاده از علم نانوتکنولوژی است ، چنین مشکلاتی ایجاد نمی شود.اساس آن پوشاندن انتخابی غشاهای فیبر توخالی با لایه های در مقیاس نانو برای استفاده در همودیالیز است.خون از طریق یک دسته فیبرهای توخالی سازگار باخون عبور داده می شود. قطر هر فیبر تقریبا 500 میکرومتر است و دارای منافذی با قطر 0.2 میکرومتر است.این منافذ فیبر توخالی را به یک فیلتر تبدیل می کنند و برای عبور سلولهای خونی بسیار کوچکند اما امکان عبور پلاسما را می دهند.طی عبور از منافذ ، اندوتوکسین ها به جایگاههای اتصال بر روی دیواره های منفذ دار می چسبند و لذا غلظت آنها در پلاسما کاهش می یابد.این محل های اتصال که اندازه آنها فقط چند نانومتر است در سطح خارجی فیبر قرار دارند. سطح فیبر نیز با لایه ای از جایگاههای اتصال برای اندوتوکسین ها پوشیده شده است.اگر تقریبا 5000 فیبر در یک نمونه باشد ، تعداد محل اتصال برای تخلیص حجم کامل خون یک بیمار وجود خواهد داشت.البته اصل روش آسان بنظر می رسد اما مشکلاتی در تولید غشاهای فیبر توخالی وجود دارد چرا که سطح داخلی آنها باید کاملا فاقد محل اتصال باشد.در غیر اینصورت سلولهای خون با آنها تداخل کرده و منجر به فعال سازی ناخواسته ترومبوسیتها می شود که این نیز بنوبه خود منجر به انعقاد خون می شود.بنابراین باید فرآیندی دنبال شودکه طی آن تنها سمت بیرونی و منافذ فیبرهای توخالی و نه دیواره های داخلی پوشیده از جایگاههای اتصال شود.