المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05
المـقيـاس الكـلـي للإنتاجـيـة
2024-11-05
الإدارة بـمؤشـرات الإنـتاجـيـة (مـبادئ الإنـتـاجـيـة)
2024-11-05
زكاة الفطرة
2024-11-05



طب النانوتكنولوجي  
  
820   01:34 صباحاً   التاريخ: 2023-03-21
المؤلف : سامي احمد الموصلي
الكتاب أو المصدر : النانوتكنولوجي
الجزء والصفحة : (ص55 – ص68)
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء والعلوم الأخرى / الفيزياء الحيوية /

حينما اكتشف العلماء الذرة والطاقة النووية كان اول توظيف لها هو في استخدام القنبلة الذرية والقائها على هيروشيما وناجازاكي في اليابان، ولما تقدمت بحوث الذرة وانتهت الحرب العالمية استخدمت في المجال الطبي فظهر ما ندعوه اليوم الطب الذري، ولاشك ان التلوث الذري الناجم عن المفاعلات الذرية حتى التي تنتج الطاقة الكهربائية قد اصبح اليوم مشكلة كبيرة وخاصة بعد احداث تشيرنوبل الذي احدث تلوثا ودمارا كبيرا من اشعاعاته، وهكذا وجدنا انه مهما كانت نسبة الامان في الطاقة الذرية وتوظيفاتها الا ان حدثا واحدا طبيعيا او صناعيا ينذر بالدمار والموت للبيئة والانسان على الدوام.

من هنا زادت بحوث البيئة والتلوث ثم كان ثقب الأوزون والاحتباس الحراري حيث عقدت وتعقد المؤتمرات العالمية كل سنة للتقليل من اخطار التلوث والاحتباس الحراري نتيجة استخدام الطاقة الاحفورية من نفط وفحم وغيره بشكل لا يتسق مع بناء البيئة الطبيعية النباتية للعالم. ولقد زادت اخطار العلم في الجانب الصحي بعد اكتشاف الاستنساخ البشري والحيواني والامكانات المتاحة من قبل الهندسة الوراثية للتلاعب بالجينات الطبيعية مما فرز ويفرز كائنات مشوهة في الطبيعة النباتية والحيوانية وربما الانسانية، ومن ثم كانت عملية نقل الاعضاء ثم استخراج الاجنة للحصول على خلايا المنشأ لعلاج الامراض المختلفة ممـا القـى بالجانب الاخلاقي في الهاوية المعتمة ولم تفعل الكثير من الممارسات الطبية العلاجية الا بقوانين محددة ومحدودة في كثير من الدول المتقدمة.

مما تقدم اصبح العالم يتوجس من أي اكتشاف علمي جديد ومن أي تكنولوجيا جديدة فلا يوافق على استخدامها الا بعد اخذ الاحتياطات اللازمة للحفاظ على البيئة والانسان وخلو هذه التكنلوجيات من أي ضرر صحي حاضرا ومستقبلا.

واليوم وبعد بداية هذا العلم الجديد وهذه التكنولوجيا الثورية التي ستقلب حياة الانسان رأسا على عقب وتنقله الى طبيعة جديدة صناعية كلها. نجد ان العلماء بمقدار تحمسهم لما تقدمه هذه التكنلوجيـا مـن ايجابيات وانعكاسات على حياة البشر بمقدار ما يدرسون الآثار السلبية التي تخلفها هذه التكنولوجيا التي وصفها البعض بانها قد تكون اشبه بأسلحة الدمار الشامل بل أكثر خطورة منها.

ان ايجابيات هذه التكنلوجيا على المستوى الصحي والحياتي للبشر لا يمكن قياسها على كل ما تحقق للإنسان عبر آلاف السنين التي وجد بها الانسان على الارض وحتى اليوم، ولكن وبنفس القياس ففيها خطورة لم يسبق للإنسان ان تعرض لمثلها على عمق التاريخ القديم والحديث للإنسان وحتى الحروب العالمية في الماضي والتي تتم اليوم باستخدام اسلحة محرمة وقاتلة للبيئة والحياة على السواء.

ولو ألقينا نظرة على واقع ومستقبل منظور لهذه التكنولوجية في الجانب الطبي خاصة والصحي عموما فسنجد امكانيات خرافية يمكن تحقيقها اليوم وخلال عقد واحد من السنين القادمة لم يحلم بها الانسان من قبل وسنأخذ بعض هذه الامكانيات. فمثلا نجد ان ضغط الدم والكولسترول وتصلب الشرايين... الخ تحصد الملايين من البشر في كل انحاء العالم المتقدمة والمتخلف على السواء نجد ان المكانية التالية للنانوتكنلوجي نستطيع علاجها في نصف ساعة حيث يقوم الجراح بحقن المريض بمحلول داكن في الوريد، هذا المحلول يحتوي على الاف الروبوتات المجهرية كل واحد منها مزود بمحرك دقيق لدفعها خلال مجرى الدم وبمجسات كيميائية لتحديد الجلطات التي تهدد الحياة، وبمشارط بالغة الصغر لاستئصالها، وفي غضون نصف ساعة تنتشر قوافل الروبوتات المجهرية في جميع الاوعية الدموية للمريض حتى تصل الى قلبه محددة اماكن المتاعب ثم تبدا بإزالة الكتل المترسبة من الكوليسترول من على جدار الشرايين، اما بواسطة ادوات الحفر الدوارة أو بتوجيه اشعة ليزر، ومن ثم يمكن اعادة تدفق الدم الى معدله الطبيعي وانقاذ المريض.

هذه الامكانية ليست نظرية صدفة بل ان المعلومات تقول ان كل من اليابان وأمريكا واوروبا قامت عبر مهندسيها بصنع تشكيلة متعددة من الروافع والادوات الدوارة والتروس والاجزاء الميكانيكية الأخرى التي في حجم ذرة الغبار وذلك من مادة السيلكون او مواد اخرى تجمعها الروبوتات النانوية هذه ويمكن وضع عدد من هذه الروبوتات على طرف دبوس. اذن فلسنا نتحدث عن افكار او اساطير او خرافات او طموحات بعيدة عن الواقع، فالنانوتكنلوجي بمقاييسها الصغيرة جدا يستطيع تنفيذ ذلـك وبـدا بالفعل في هذا العمل. ومثال اخر نجد ان الطب المعاصر قد وقف حائرا عند حالات الشلل التي تصيب الانسان نتيجة اصابة الحبل الشوكي ورغم نجاح بعض التركيبات للأعضاء الصناعية الالكترونية الا ان النانو تكنلوجي الطبي يقول بانه سيكون الوسيلة الواعدة لإصلاح التلف في الحبل الشوكي حتى يمكن القضاء على الشلل وتعود الحركة الى الاعضاء من جديد وفي التجارب التي قام بها الباحث الامريكي صمويل ستاب من جامعة نورتوستن في ولاية الينوي الشمالية ان قام بعرض فئران مصابة بالشلل تمكنت من تحريك اطرافهـا بعـد سـتة اسابيع من حقنها بمحلول الهدف منه اعادة توليد خلايا الحبل الشوكي التالفة اعد عبر النانوتكنلوجي، ويقول الباحث: ان العلاج الذي يعتمد على النانوتكنلوجي يحمل مخاطر محدودة للإصابة بأعراض جانبية وان التقنية تفتح الفرصة امام استخدامها لقتل الخلايا السرطانية مع تجنيب الاعراض الضارة للعلاج الكيميائي، ويضيف ان لديه تجارب اخرى على الفئران شفاها من مرض باركنسون بعد حقنها بجزيئات صغيرة – نانوية - ثم تطويرها في المختبر الذي يشرف عليه.

وقد ذكرنا سابقا أن باحثين في جامعة هانج يانج في سيؤول تمكنوا من ادخال نانو فضة الى مضادات حيوية، والفضة قادرة على قتل حوالي 650 جرثومة دون ان تؤذي الجسم البشري. ولعل مرض الشيخوخة هو من أكثر الأمراض انتشارا الان في العالم المتقدم فبعد ان تمكن الطب المعاصر من اطالة عمر الانسان بالقضاء على كثير من الامراض وجدنا ان دولا عديدة بدأت تعاني حتى في ميزانياتهـا مـن الكلف العالية لمراعاة كبار السن وامراضهم المختلفة ولن نتعجب ان من التطبيقات النانو تكنلوجية التي وصفها ديكسر كان القضاء على الشيخوخة حين يقول بان تقنيات الاصلاح الخلوية ستتمكن من الحفاظ على جسم الانسان في صحة جيدة ولمدة لا محدودة. اما في جانب الطب النفسي فقد تركزت دراسات التكنلوجية العصبية على النانوتكنلوجي للاضطرابات النفسية في اوساط الاطفال مثل ضعف التركيز والنشاط المفرط حيث انهم يعالجون اليوم بتقديم وصفات كيميائية استباقية مثل الريتالين ولما كان هناك 7% من اطفال الولايات المتحدة فقط بين 11-6 سنة يتعاطون هذا العلاج اليوم فان النانوتكنلوجي ستعمل باستخدام مصادر الطاقة الكهرومغناطيسية للتحكم في التصرفات والاحاسيس عن بعد وربما اجبار الشخص المعني على النوم او الاسترخاء.

وفي مقال في مجلة arms control today عن افاق استعمال النانوتكنلوجيا على المدى القريب والمتوسط والبعيد جاء القول: فبتعاون النانوتكنلوجي مع المواد البيولوجية والكيميائية سيصبح بالإمكان صناعة كائنات جرثوميـة قـادرة على التحكم في تصرف الاشخاص من ذلك اخضاع الارهابيين والمشاغبين حيث تسمح النانوتكنلوجيا بالتأثير في التوازن النفسي للبشر وعوضا عن ارسال جيوش للحفاظ على السلم ـ وربما لتحقيق الديمقراطية – سيقع اللجوء الى مواد بايلوجية ونانوتكنلوجية تساهم في تغيير الميول النفسية والمعرفية لشعوب باسرها بما في ذلك القوى المتصارعة.

أن هناك تصورا ابعد لإمكانيات النانوتكنلوجي الصحية بدنيا ونفسيا وحتى شكليا حيث تقول المعلومات أن التقنية النانوية هذه ستسمح بخلق اشكال للتواصل والاتصال بفضل ربط الخلايا العصبية بالة قادرة على ترجمة وظائف هذه الخلايا وفهمها وذلك باللجوء الى الاطياف الكهرومغناطيسية حيث ستتمكن النانوتكنلوجي الانسان من احداث طفرات وتغييرات على مظهر الانسان الخارجي تماما كما تغـير الـدودة من شكلها وتصبح فراشة. حيث تذهب اراء العلماء الى ربط مخ الانسان ومجمل اعضائه مباشرة بحاسوب يمكنه من الحصول على كل المعلومات التي يبتغيها وبالتالي خلق أرقى جنس بشري، وبتوجيه حركات البشر عن بعـد مـن خـلال غرس رقيقات في اجسامهم وربطها بحواسيب ذكية. على ان هذه الاحلام ليست بعيدة كثيرا بعد أن تم التوصل الى تحريك المادة من خلال الفكر فقط حيث سيساهم علم الاعصاب الجديد في تحقيق هذه الاحلام وذلك بالاعتماد على النانوتكنلوجيا، فهذا جون دونوف استاذ علم الاعصاب في جامعة براون بالولايات المتحدة الامريكية يعد لنظام خاص وسيط بين المخ والحاسوب اطلق عليه computer interfaces brain ، مهمته تسجيل وترجمة نشاط الاعصاب المختصة في الارادة والنوايا والقرار وربط ذلك بروبوت من التقاط هذه الرغبة ويجسدها في حركة - كل ذلك بفضل غرس رقيقات في المخ، لكن هذه التقنية ستمكن بالخصوص على التعرف على ما يدور في خلد الانسان وما هو عازم على القيام به، انها تقنية - تقرا الافكار - فاذا كان الروبوت قادرا على انجاز اعمال بمجرد توجيه طيف مغناطيسي يترجح ارادة الذهن فانه بالمقابل قادر أيضا على التحكم في الجسم عن بعد من خلال الرقيقات المغروسة في دماغنا. ولو حاولنا ان نعدد الاضافات للنانوتكنلوجي في الجانب الطبي وخاصة في الصناعات المتعلقة بالروبوتات النانوية وما تحقق منها حتى اليوم فإننا سنجد ما يلي:

1 - مبضع جراح نانوي: في عام 1999 نجح العالمان فيليب كيم وتشارلز ليبير من جامعة هارفرد الامريكية من تصميم مبضع نانوي بالاستعانة بأنابيب الكربون النانوية واجزاء هذا المبضع تفتح وتغلق استجابة للتيار الكهربائي الذي يمر بها، واستطاع الباحثان استخدام المبضع للقبض على حبيبات مادة البوليستيرين التي يصل عرضها الى 500 نانومتر وحاليا يبلغ عرض كل ذراع من المبضع 50 نانومتر والطول أربع ميكرونات والابحاث تتجه الى تصغيره أكثر حتى يمكن التقاط الجزئيات الكبيرة التي تسبح داخل الخلايا.

2 - المحركات النانوية: يقوم العالم كالو موتنماغنو من جامعة كورنل الامريكية بأبحاث توصلت الى استغلال الخصائص الكيمائية والكهربائية الموجودة في الجزئيات المختلفة التي تزخر بها، وسيكون في متناول اليد خلال عشر سنوات الحصول على روبوتات قادرة على التوجه نحو اهدافها داخل الجسم بمحركات نانوية فائقة الصغر.

3 - روبوتات لإصلاح الصبغيات: حينما يرث الانسان بعض الجينات المعطوبة فانه سيقضي حياته مع المرض الذي تحدثه هذه الجينات المعطوبة، ولكن مع تقدم طب النانو سياتي اليوم الذي تنتج عن جينات صحيحة يتم تحميلها على روبوتات نانوية تدخل الى نواة الخلية وتحدد مكان الجين المعطوب وتستبدله بالجين الصحيح خلال ساعة واحدة.

4. خلايا التخثر الدموي: حينما يصاب الانسان بحادث وجرح نازف ينقل الى قسم الطوارئ في المستشفيات لوقف النزيف، لكن لو استطاع الطبيب وقف النزيف بأقل من ثانية فانه يستطيع انقاذ المصاب من الموت من جرحه النازف، وهذا ما تعمل عليه خلايا التخثر النانوية عند حدوث جرح حيث يقوم بإطلاق شبكات اصطناعية تحجز الدم وتمنعه من النزف.

ان امكانيات النانوتكنلوجي الطبية لا حدود لها ولن نستغرب ان قيل لنا ان الروبوتات النانوية ستكون بديلا عن العقاقير حيث تستعمل في علاج الامراض المزمنة والمستعصية مثل السكر وارتفاع ضغط الدم ومرض باركنسون وخرف الزهايمر وغيرها. ولو استعنا بخيالنا البسيط لا مكننا القول ان النانوتكنلوجي سيحدث أكبر ثورة في مجال الطب والبيئة والطاقة والاتصالات وغيرها لو أمكن لنا ان نتخيل نانو جزئيات تحمل كيماويات قاتلة للخلايا السرطانية ترسل بدقة الى هذه الخلايا وتبديها من غير التأثير على الخلايا السليمة المجاورة وذلك عكس العلاجات الكيميائية والاشعاعية والتي تقتل كل الخلايا بجانب او حول الخلايا السرطانية.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.