मोठमोठ्या कंपन्यांमध्ये, दवाखान्यांमध्ये, कार्यालयांत आणि प्रयोगशाळांत विविध शारीरिक कामे करणारे यंत्रमानव (रोबोट) आपण पाहिले असतील. पण याच यंत्रमानवांची पुढची पिढी आता आपल्या शरीरामध्ये जाऊन रोगांवर उपचार आणि शस्त्रक्रियाही करणार आहे! औषधोपचार पद्धतींमध्ये ‘मेडिकल नॅनोरोबो’या शाखेचा समावेश झाला आहे. साधारणपणे नॅनोमीटर इतक्‍या जाडीची म्हणजेच दहा अणूंच्या जाडीच्या सूक्ष्म आकाराचे हे यंत्रमानव माणसाच्या शरीरात जाऊन पेशी स्तरावरील कर्करोग, हृदयाचे विकार, मज्जातंतूंशी निगडित दुर्धर आजारांवर उपचार करणार आहेत. नुकताच दातांच्या उपचारासाठी नॅनोरोबोट्‌सच्या वापराचा प्रयोग यशस्वी झाला आहे.
प्रसिद्ध भौतिकशास्त्रज्ञ रिचर्ड फाइन्मन यांचा सहकारी अल्बर्ट हिब्झ याने १९५९मध्ये नॅनोटेक्‍नॉलॉजीचा उपयोग वैद्यकीय उपचारांसाठी होऊ शकतो असे भाकीत केले होते. प्रत्यक्ष ऑक्‍टोबर २००९ मध्ये याविषयीचा पहिला शोधनिबंध लिहिला गेला. आतापर्यंतचा सर्वांत सूक्ष्म १२० नॅनोमीटर जाडीचा मेडिकल नॅनोरोबो (नॅनोबोट्‌स) बनवायचा बहुमान अमेरिकेतील टेक्‍सास विद्यापीठातील संशोधकांच्या नावावर आहे. त्यांनी २०१६ मध्ये ही कामगिरी केली. याच दरम्यान नॅनोरोबोचा उपयोग शरीरातील कर्करोग झालेल्या गाठी काढण्यासाठी केला जाऊ लागला. सर्वांत पहिल्या प्रयोगात सिलिकॉनच्या नॅनोपार्टिकलला सोन्याचा मुलामा देऊन त्याचा नॅनोरोबो म्हणून उपयोग करण्यात आला. या नॅनोपार्टीकलला कर्करोगग्रस्त पेशींपर्यंत पोचविण्यात आले. त्याच्यावर शरीराला कोणतीही गंभीर इजा न करणाऱ्या सौम्य अतिनील किरणांच्या (७०० ते १००० नॅनोमीटर) मारा करण्यात आला. त्यामुळे अतिनील किरणांच्या ऊर्जेमुळे धातू असलेल्या सिलिकॉनमधील इलेक्‍ट्रॉनची गती वाढली. त्याच्या कंपनांमध्ये मोठी वाढ झाली. पर्यायाने नॅनोरोबोट्‌सचे तापमान १३१ अंश फॅरनहाईटपर्यंत पोचले. वाढलेल्या उष्णतेमुळे तेथील कर्करोगाच्या पेशी जळाल्या आणि शरीरातील इतर निरोगी पेशींनाही कोणतीही इजा पोचली नाही. नॅनोरोबो शरीरातील विशिष्ट ठिकाणी पोचवण्यासाठी ‘एमआरआय’चा वापर केला गेल्याचे संशोधक सांगतात.
नॅनोरोबोंची वैशिष्ट्ये
पारंपरिक औषधोपचार पद्धतीमध्ये पाण्यात विरघळणाऱ्या रासायनिक घटकांचा वापर केला जातो. यामुळे शरीरातील रोगी पेशींना औषध पोचेलच याची कोणतीही हमी नव्हती. काही वेळेस तर त्याचे दुष्परिणाम शरीराच्या इतर भागांवरही दिसत. नॅनोरोबोमुळे शरीरातील आवश्‍यक त्या पेशींना नियंत्रित पद्धतीने उपचार करणे शक्‍य झाले आहे. आकाराने ०.१ ते १० मायक्रोमीटर जाडीचे असलेले नॅनोरोबो शरीरातील सूक्ष्म रक्तनलिकांमधून प्रत्येक अवयवातील ‘रोगी’ पेशींपर्यंत सहज पोचू शकतात. त्यांचे आकारमान पेशींपेक्षा लहान असल्याने पेशीद्रव्यातील गॉल्गी कॉम्प्लेक्‍स, गुणसूत्रे यांसारख्या घटकावरसुद्धा उपचार करू शकतात. तसेच अत्यंत संवेदनशील असलेल्या मज्जासंस्था, हृदय यांच्याशी निगडित गंभीर आजारांमध्ये अचूकपणे उपचार करणे शक्‍य झाले आहे. नॅनोरोबो शरीरातील विशिष्ट पेशींच्या हालचाली नियंत्रित करणे, त्यांची जागा बदलणे, त्यांना ओळीत लावणे, त्यांना नष्ट करणे यांसारखी कामेही करतात. सध्या हे तंत्रज्ञान विकसनशील अवस्थेत आहे.
उपचारातील उपयोग
- नॅनोरोबोचे तंत्रज्ञान जसजसे विकसित होत चालले तसतसे त्याची अचूकता, कार्यक्षमता आणि उपयोगिता वाढत गेली. कर्करोगाचे संपूर्ण निदान करण्यासाठी त्याचे मूळ असलेल्या शरीरातील आजारी पेशींमध्ये जाऊन उपचार करण्याचा विचार पुढे आला आहे. या रोगाची सुरवात अनावश्‍यक प्रथिनांच्या निर्मितीने होते. त्यामुळे पेशीमधील प्रथिनांची निमिती करणाऱ्या रिबोन्यूक्‍लीइक आम्लावर (आरएनए) थेट उपचार करत त्या पेशींची वाढ थांबवण्याचा शास्त्रज्ञांचा प्रयत्न आहे. रुग्णाच्या शरीरात कृत्रिम रोगप्रतिकारक पेशींची निर्मिती करण्याचे संशोधन सध्या चालू आहे. यामुळे एखाद्या आजाराचे रुग्णाच्या शरीरातून कायमस्वरूपी उच्चाटन करता येईल. नॅनोरोबोचा आकार आणि कार्यक्षमता यामुळे संवेदनशील असलेल्या मज्जासंस्थेतील हालचाली, त्यांमधील विकार, तसेच मेंदूतील सूक्ष्म लहरीवर लक्ष ठेवणे किंवा नियंत्रण ठेवणे शक्‍य होईल. दातांशी निगडित उपचारपद्धतीत नॅनोरोबोचा सध्या महत्त्वपूर्ण काम करत आहे. त्याचे काही प्रयोग नुकतेच यशस्वी झाले आहेत. दातांची निगा राखण्याबरोबरच किडलेल्या दातांवर शस्रक्रिया करणे, अतिशय संवेदनशील असलेल्या दाढांमधील खराब पेशी नष्ट करणे आणि तोंडाशी निगडित कर्करोगाच्या उपचारासाठी नॅनोरोबोंचा वापर शक्‍य आहे. शरीरातील विशिष्ट अपायकारक रासायनिक घटकाचा शोध घेणे आणि एखादा अवयव निकामी होणार असेल तर त्याची पूर्वसूचना देणे. माणसाच्या शरीरातील विविध अवयवांशी निगडित रोजच्या माहितीचे निरीक्षणे नोंदवणे. डोळ्याशी निगडित शस्त्रक्रिया अत्यंत अचूकतेने आणि यशस्वीरीत्या करणे शक्‍य झाले आहे. डोळ्यांतील पेशींना औषधे पोचवण्याचे काम नॅनोरोबो करू शकतात. सध्या खनिज तेलासंबंधीच्या संशोधनामध्ये नॅनोरोबोंचा वापर करण्यात येत आहे.
मोठमोठ्या कंपन्यांमध्ये, दवाखान्यांमध्ये, कार्यालयांत आणि प्रयोगशाळांत विविध शारीरिक कामे करणारे यंत्रमानव (रोबोट) आपण पाहिले असतील. पण याच यंत्रमानवांची पुढची पिढी आता आपल्या शरीरामध्ये जाऊन रोगांवर उपचार आणि शस्त्रक्रियाही करणार आहे! औषधोपचार पद्धतींमध्ये ‘मेडिकल नॅनोरोबो’या शाखेचा समावेश झाला आहे. साधारणपणे नॅनोमीटर इतक्‍या जाडीची म्हणजेच दहा अणूंच्या जाडीच्या सूक्ष्म आकाराचे हे यंत्रमानव माणसाच्या शरीरात जाऊन पेशी स्तरावरील कर्करोग, हृदयाचे विकार, मज्जातंतूंशी निगडित दुर्धर आजारांवर उपचार करणार आहेत. नुकताच दातांच्या उपचारासाठी नॅनोरोबोट्‌सच्या वापराचा प्रयोग यशस्वी झाला आहे.
प्रसिद्ध भौतिकशास्त्रज्ञ रिचर्ड फाइन्मन यांचा सहकारी अल्बर्ट हिब्झ याने १९५९मध्ये नॅनोटेक्‍नॉलॉजीचा उपयोग वैद्यकीय उपचारांसाठी होऊ शकतो असे भाकीत केले होते. प्रत्यक्ष ऑक्‍टोबर २००९ मध्ये याविषयीचा पहिला शोधनिबंध लिहिला गेला. आतापर्यंतचा सर्वांत सूक्ष्म १२० नॅनोमीटर जाडीचा मेडिकल नॅनोरोबो (नॅनोबोट्‌स) बनवायचा बहुमान अमेरिकेतील टेक्‍सास विद्यापीठातील संशोधकांच्या नावावर आहे. त्यांनी २०१६ मध्ये ही कामगिरी केली. याच दरम्यान नॅनोरोबोचा उपयोग शरीरातील कर्करोग झालेल्या गाठी काढण्यासाठी केला जाऊ लागला. सर्वांत पहिल्या प्रयोगात सिलिकॉनच्या नॅनोपार्टिकलला सोन्याचा मुलामा देऊन त्याचा नॅनोरोबो म्हणून उपयोग करण्यात आला. या नॅनोपार्टीकलला कर्करोगग्रस्त पेशींपर्यंत पोचविण्यात आले. त्याच्यावर शरीराला कोणतीही गंभीर इजा न करणाऱ्या सौम्य अतिनील किरणांच्या (७०० ते १००० नॅनोमीटर) मारा करण्यात आला. त्यामुळे अतिनील किरणांच्या ऊर्जेमुळे धातू असलेल्या सिलिकॉनमधील इलेक्‍ट्रॉनची गती वाढली. त्याच्या कंपनांमध्ये मोठी वाढ झाली. पर्यायाने नॅनोरोबोट्‌सचे तापमान १३१ अंश फॅरनहाईटपर्यंत पोचले. वाढलेल्या उष्णतेमुळे तेथील कर्करोगाच्या पेशी जळाल्या आणि शरीरातील इतर निरोगी पेशींनाही कोणतीही इजा पोचली नाही. नॅनोरोबो शरीरातील विशिष्ट ठिकाणी पोचवण्यासाठी ‘एमआरआय’चा वापर केला गेल्याचे संशोधक सांगतात.
नॅनोरोबोंची वैशिष्ट्ये
पारंपरिक औषधोपचार पद्धतीमध्ये पाण्यात विरघळणाऱ्या रासायनिक घटकांचा वापर केला जातो. यामुळे शरीरातील रोगी पेशींना औषध पोचेलच याची कोणतीही हमी नव्हती. काही वेळेस तर त्याचे दुष्परिणाम शरीराच्या इतर भागांवरही दिसत. नॅनोरोबोमुळे शरीरातील आवश्‍यक त्या पेशींना नियंत्रित पद्धतीने उपचार करणे शक्‍य झाले आहे. आकाराने ०.१ ते १० मायक्रोमीटर जाडीचे असलेले नॅनोरोबो शरीरातील सूक्ष्म रक्तनलिकांमधून प्रत्येक अवयवातील ‘रोगी’ पेशींपर्यंत सहज पोचू शकतात. त्यांचे आकारमान पेशींपेक्षा लहान असल्याने पेशीद्रव्यातील गॉल्गी कॉम्प्लेक्‍स, गुणसूत्रे यांसारख्या घटकावरसुद्धा उपचार करू शकतात. तसेच अत्यंत संवेदनशील असलेल्या मज्जासंस्था, हृदय यांच्याशी निगडित गंभीर आजारांमध्ये अचूकपणे उपचार करणे शक्‍य झाले आहे. नॅनोरोबो शरीरातील विशिष्ट पेशींच्या हालचाली नियंत्रित करणे, त्यांची जागा बदलणे, त्यांना ओळीत लावणे, त्यांना नष्ट करणे यांसारखी कामेही करतात. सध्या हे तंत्रज्ञान विकसनशील अवस्थेत आहे.
उपचारातील उपयोग
- नॅनोरोबोचे तंत्रज्ञान जसजसे विकसित होत चालले तसतसे त्याची अचूकता, कार्यक्षमता आणि उपयोगिता वाढत गेली. कर्करोगाचे संपूर्ण निदान करण्यासाठी त्याचे मूळ असलेल्या शरीरातील आजारी पेशींमध्ये जाऊन उपचार करण्याचा विचार पुढे आला आहे. या रोगाची सुरवात अनावश्‍यक प्रथिनांच्या निर्मितीने होते. त्यामुळे पेशीमधील प्रथिनांची निमिती करणाऱ्या रिबोन्यूक्‍लीइक आम्लावर (आरएनए) थेट उपचार करत त्या पेशींची वाढ थांबवण्याचा शास्त्रज्ञांचा प्रयत्न आहे. रुग्णाच्या शरीरात कृत्रिम रोगप्रतिकारक पेशींची निर्मिती करण्याचे संशोधन सध्या चालू आहे. यामुळे एखाद्या आजाराचे रुग्णाच्या शरीरातून कायमस्वरूपी उच्चाटन करता येईल. नॅनोरोबोचा आकार आणि कार्यक्षमता यामुळे संवेदनशील असलेल्या मज्जासंस्थेतील हालचाली, त्यांमधील विकार, तसेच मेंदूतील सूक्ष्म लहरीवर लक्ष ठेवणे किंवा नियंत्रण ठेवणे शक्‍य होईल. दातांशी निगडित उपचारपद्धतीत नॅनोरोबोचा सध्या महत्त्वपूर्ण काम करत आहे. त्याचे काही प्रयोग नुकतेच यशस्वी झाले आहेत. दातांची निगा राखण्याबरोबरच किडलेल्या दातांवर शस्रक्रिया करणे, अतिशय संवेदनशील असलेल्या दाढांमधील खराब पेशी नष्ट करणे आणि तोंडाशी निगडित कर्करोगाच्या उपचारासाठी नॅनोरोबोंचा वापर शक्‍य आहे. शरीरातील विशिष्ट अपायकारक रासायनिक घटकाचा शोध घेणे आणि एखादा अवयव निकामी होणार असेल तर त्याची पूर्वसूचना देणे. माणसाच्या शरीरातील विविध अवयवांशी निगडित रोजच्या माहितीचे निरीक्षणे नोंदवणे. डोळ्याशी निगडित शस्त्रक्रिया अत्यंत अचूकतेने आणि यशस्वीरीत्या करणे शक्‍य झाले आहे. डोळ्यांतील पेशींना औषधे पोचवण्याचे काम नॅनोरोबो करू शकतात. सध्या खनिज तेलासंबंधीच्या संशोधनामध्ये नॅनोरोबोंचा वापर करण्यात येत आहे.
from News Story Feeds http://bit.ly/2Ed3oT6
Comments
Post a Comment