النانوتكنولوجي؛ ماضي و حاضر و مستقبل مُشرِق

بقلم: بيان عبدالله/ طالبة في كلية الصيدلة في جامعة مؤتة

استطاعت تكنولوجيا النانو أن تثبت جدارتها بالتطبيقات الواسعة و الواعدة جدًّا في مجالات مختلفة كالطب، الكيمياء، الفيزياء و حتى علوم الفضاء.
تعود كلمة Nano في أصلها إلى اللفظ الإغريقي Dwarf والذي يعني صغير جدا؛ و هذا بالفعل ما ينطبق على التدرّج في قياسات الجزيئات النانوية الذي يتراوح ما بين 1-100 نانو متر، حيث أن النانو يساوي 0.000000001 من المتر.

يُفرِّق المختصون بين مصطلح علم النانو والنانوتكنولوجي؛ فعِلم النانو يُعنى بدراسة التراكيب و الأشكال النانوية و خصائصها، أما النانوتكنولوجي فهي القدرة على تحويل نظريات علم النانو إلى تطبيقات تُسهم في حل مشكلات متعددة في مختلف المجالات.

إن تاريخ الجزيئات النانوية يعود حقيقة للقرن الرابع الميلادي حيث قام الرومان بصناعة ال lycurgus cup الموجود حاليا في المتحف البريطاني؛ حيث يُعَدّ التصميم السابق أقدم استخدام مشهور لل dichroic glass باحتواءه على لونين الأخضر [ عند سقوط الضوء مباشرة] و الأحمر [ عند نفاذ الشعاع الضوئي عبر زجاج الكأس].
و في عام 1990 قام العلماء بتحليل التصميم السابق باستخدام TEM:  Transmission electron microscopy؛  حيث لوحظ وجود جزئيات نانوية من الذهب، الفضة و النحاس يتراوح قياسها ما بين 50-100 نانو متر[1].
دخلت تطبيقات النانوتكنولوجي سريعًا  كثورة علمية عبر السنوات بشكل ملحوظ؛ و استطاعت أن تقدم حلولًا  استثنائية، غير اعتيادية و بديلة كذلك للبروتوكولات التقليدية المستخدمة في المجال الطبي و التصنيع الدوائي.
و فيما يخص جائحة كورونا؛ فالخصائص المميزة للجزئيات النانوية و التي تتمثل بإمكانية تقليل الجرعة الدوائية و بالتالي تقليل الأعراض الجانبية المرافقة تِباعًا دون التاثير سلبًا على ال efficacy and spacifity؛ جعلت منها خيارًا ملائمًا و سحريا لمحاربة العديد من الأحياء الدقيقة التي تصيب الجهاز التنفسي و لعل ال COVID_19 يكون منها؛ حيث تعود ال antipathologic properties للجزئيات النانوية بشكل رئيسي للآتي :
● الجزئيات النانوية ذاتها و تقنيات ال photothermal أو ال photocatalysis القادرة على إنتاج  ال reactive oxygen species.
● إيصال المادة الفعالة باستخدام الجزئيات النانوية للجهاز التنفسي و تثبيط التفاعل بين ال S protine على سطح COVID_19 و ACE2 على سطح الخلايا.
● Nanoimmunity by design
و استخدامه في تطوير ما يسمى بال nanovaccine و  [2] و اللذي يعتمد على إحدى الاستراتيجيتين :
– Antigen dependent nanocarrier selection :
حيث يتم تحميل ال Antigen على سطح حامل نانوي nanocarrier عن طريق الامتزاز adsorption؛ و تعتبر  chitosan / AuNp/ CNT الخيارات الأفضل كحوامل نانوية لتأدية هذا الغرض.
AuNp : gold nano particles
CNT : carbon nano tube
● Vaccine adjuvant nano particles:
حيث برزت أهمية هذه الاستراتيجية بقدرتها على تقليل كمية ال Antigen المستخدمة [3] .
المعلومات السابقة و إنْ كانت متخصصة بعض الشيء إلا أنها ضرورية لتصحيح رؤية جامعاتنا تحديدًا و حضّها على مواكبة التطور العلمي الهائل في الخارج فيما يتعلق بالنانوتكنولوجي؛ حيث يرى الكثير من المختصين أنها المستقبل المشرق للعالم و هذا ما نراه بالرجوع للعديد من تطبيقاتها و الأبحاث العلمية المتعلقة بها.
و لعل من أهم النماذج العربية المشرّفة و التي اهتمت بشكل كبير جدا بعلوم النانو هي مدينة زويل للعلوم والتكنولوجيا في مصر الحبيبة.
لذا لا بد من وضع خطط ممنهجة و عملية تفتح المجال لعلوم النانو في بلادنا لأنها المستقبل القادم و بقوّة بلا شكّ.
______________________________________
References:

1. Bayda, S.; Adeel, M.; Tuccinardi, T.; Cordani, M.; Rizzolio, F. The History of Nanoscience and Nanotechnology: From Chemical–Physical Applications to Nanomedicine. Molecules 2020, 25, 112
2. Weiss C, Carriere M, Fusco L, et al. Toward Nanotechnology-Enabled Approaches against the COVID-19 Pandemic. ACS Nano. 2020;14(6):6383-6406. doi:10.1021/acsnano.0c03697
3. Chauhan G, Madou MJ, Kalra S, Chopra V, Ghosh D, Martinez-Chapa SO. Nanotechnology for COVID-19: Therapeutics and Vaccine Research. ACS Nano. 2020;14(7):7760-7782. doi:10.1021/acsnano.0c04006