Մոլեկուլի չափսերով տեխնոլոգիաները. Ինչպես են նանոռոբոտները փոխում բժշկությունը

Դեռևս վերջերս մարդու օրգանիզմի ներսում գտնվող նանոռոբոտները թվում էին բացառապես գիտական ֆանտաստիկայի սյուժե։ Այսօր իրավիճակն աստիճանաբար փոխվում է։ Թեև կլինիկաներում նման տեխնոլոգիաների զանգվածային կիրառմանը դեռ շատ կա, բազմաթիվ մշակումներ արդեն դուրս են եկել տեսության սահմաններից և անցնում են լաբորատոր փորձարկումներ, իսկ որոշներն էլ հաջողությամբ փորձարկվել են կենդանիների վրա։ 

Մասնագետները նանոբժշկությունը համարում են ժամանակակից գիտության ամենահեռանկարային ուղղություններից մեկը, որն ունակ է ապագայում փոխել մոտեցումները օնկոլոգիական, սիրտ-անոթային և այլ ծանր հիվանդությունների բուժման հարցում։

Ռոբոտներ՝ առանց ատամնանիվների 

Իրականում ժամանակակից նանոռոբոտները ամենևին նման չեն սովորական մեխանիզմների մանրակերտ պատճեններին։ Մետրի միլիարդերորդական մասերի մակարդակում ֆիզիկայի օրենքներն այլ կերպ են գործում, ուստի միկրոշարժիչների փոխարեն օգտագործվում են ծրագրավորվող նանոկառուցվածքներ։ Ամենազարգացած ուղղությունը ԴՆԹ-օրիգամի տեխնոլոգիան է։ 

Հետազոտողները ԴՆԹ-ի մոլեկուլները ծալում են եռաչափ կոնստրուկցիաների մեջ, որոնք կարող են դեղամիջոցը հասցնել անհրաժեշտ բջիջներին և բաց թողնել այն միայն որոշակի բիոմարկերի հետ շփման ժամանակ։ Զուգահեռաբար զարգանում են մագնիսական նանոմասնիկները, որոնցով կարելի է կառավարել դրսից, և սինթետիկ նանոշարժիչները, որոնք շարժման համար օգտագործում են օրգանիզմի քիմիական էներգիան։

Որտեղ դրանք կարող են կիրառվել 

Նման համակարգերի կիրառման գլխավոր ոլորտը դեղերի հասցեական առաքումն է, նախևառաջ՝ օնկոլոգիայում։ Սա թույլ է տալիս կետային ազդեցություն ունենալ ուռուցքի վրա և նվազեցնել առողջ հյուսվածքների ծանրաբեռնվածությունը՝ փոքրացնելով ավանդական թերապիայի կողմնակի ազդեցությունները։ Ոչ պակաս հեռանկարային են արյան մակարդուկների (թրոմբների) և աթերոսկլերոտիկ վահանիկների դեմ պայքարի մշակումները, ինչպես նաև օրգանիզմի ներքին մոնիտորինգի համակարգերը։ Ապագայում մանրակերտ սենսորները կկարողանան մշտապես վերահսկել շաքարի մակարդակը, բորբոքային գործընթացները և այլ կարևոր ցուցանիշներ՝ տեղեկատվությունը բժիշկներին փոխանցելով գրեթե իրական ժամանակի ռեժիմում։ 

Գլխավոր խնդիրը ոչ թե հենց նանոռոբոտների ստեղծումն է, այլ օրգանիզմի ներսում դրանց անվտանգ աշխատանքը։ Հետազոտողները պետք է միանգամից մի քանի բարդ խնդիր լուծեն՝ խուսափել իմունային պատասխանից, ապահովել նյութերի լիարժեք կենսահամատեղելիությունը, սովորել ճշգրիտ կառավարել նանոմասնիկների շարժումը և երաշխավորել դրանց անվտանգ հեռացումը օրգանիզմից՝ իրենց գործառույթն ավարտելուց հետո։

Ապագան ավելի մոտ է, քան թվում է 

Մի քանի տեխնոլոգիաներ արդեն իսկ հուսադրող արդյունքներ են ցույց տվել։ Ծրագրավորվող ԴՆԹ-նանոռոբոտները կարողացել են դադարեցնել արյան մատակարարումը լաբորատոր կենդանիների ուռուցքներին, իսկ հակաբիոտիկների առաքման համար նախատեսված միկրոշարժիչները բակտերիայի դեմ պայքարում ցուցադրել են ավելի բարձր արդյունավետություն, քան ավանդական դեղամիջոցները։ 

Առայժմ նման մշակումների մեծ մասը գտնվում է նախակլինիկական փուլում կամ անցնում է փորձարկումների վաղ շրջանները։ Սակայն նանոբժշկության զարգացման տեմպերը թույլ են տալիս ենթադրել, որ առաջիկա տարիներին այն կարող է դառնալ ժամանակակից բժշկության ամենակարևոր ուղղություններից մեկը՝ բացելով նոր հնարավորություններ օնկոլոգիական, սիրտ-անոթային և այլ ծանր հիվանդությունների բուժման համար։