«تد تاک» مجموعه ای از کنفرانس‌های بین‌المللی باموضوعات مختلف است که توسط اساتید مجرب آن رشته‌ها ارایه می شود و معمولا بیننده‌های گسترده‌ای هم دارد.در یکی از این
سخنرانی‌ها،سانجیتا باتیا،استاد دانشگاهmit،در مورد روش‌های تازه درمان سرطان سخنرانی کرد.
در مکانی که زمانی یک ترانزیستور جا می‌شد امروز یک میلیارد ترانزیستور جا می‌شود. به همین خاطر رایانه‌هایی که زمانی به اندازه یک ساختمان بودند حالا در جیب‌های ما هستند. به عنوان یک مهندس واقعا از این انقلاب در زمینه ابعاد به وجد آمده‌ام و به عنوان یک پزشک می‌خواهم راهی پیدا کنم تا از این انقلاب برای تقابل با مهم‌ترین بیماری در عصر حاضر، یعنی سرطان، استفاده کنم.
وقتی این حرف را می‌زنم خیلی‌ها فکر می‌کنند که تمرکز ما در آزمایشگاه بر درمان سرطان است. البته این حرف تا قسمتی درست است اما امروز با پیشرفت فناوری نانو فرصت بهتری در زمینه پیشگیری از سرطان در دسترس است. بیش از دوسوم مرگ و میرهای ناشی از سرطان با پیشگیری قابل اجتناب هستند. رعایت مواردی مانند واکسیناسیون، چکاپ مداوم و البته ترک کردن سیگار می‌توانند در پیشگیری از ابتلا به سرطان نقش موثری را ایفا کنند.
اما با وجود بهترین روش‌های پیشگیری که ما در اختیار داریم متاسفانه برخی از تومور‌ها تا 10سال پس از شکل‌گیری در بدن قابل شناسایی نیستند. در این مدت به‌طور متوسط بیش از 50 میلیون سلول سرطانی در بدن فرد بیمار تولید می‌شود. شناسایی غده سرطانی در فرد بیمار معمولا زمانی انجام می‌گیرد که دیگر زمانی برای درمان وجود ندارد.
چه می‌شد اگر راهی برای شناسایی غده سرطانی به محض ایجاد شدن در بدن وجود داشت؟ کوچک شدن ترانزیستورها اینجا به ما کمک شایانی در برآورده شدن این آرزو می‌کند. در حال حاضر دیگر میکروسکوپ‌های بزرگ و متصدی تعلیم دیده در آزمایشگاه‌ها کارایی چندانی ندارند و میکروسکوپ‌های بسیار کوچک وجود دارند که با یک برنامه رایانه‌یی کار شناسایی سلول‌های سرطانی را با دقت و سرعت بیشتری انجام می‌دهند. حسن این کار این است که به جای گرفتن نمونه از بیمار و فرستادن آن به جایی که میکروسکوپ در آنجاست، می‌توان میکروسکوپ را نزد بیمار برد.
چه می‌شد اگر یک آشکارگر سلول‌های سرطانی بسازیم که آن‌قدر کوچک باشد که بتواند در رگ‌های انسان به گردش در بیاید و دنبال غده سرطانی احتمالی بگردد، داشته باشیم؟ قبول داریم که شبیه فیلم‌های علمی تخیلی است اما در واقع امروز نانو تکنولوژی به ما اجازه این کار را می‌دهد. نانو تکنولوژی به ما اجازه می‌دهد که آشکارسازهایی بسازیم که هزار برابر کوچک‌تر از قطر موی انسان هستند و فقط 100 نانومتر قطر دارند. مواد مختلف در طبیعت وقتی به اندازه‌های نانو خرد می‌شوند رفتارهای عجیبی از خود نشان می‌دهند.
به عنوان مثال اگر طلا را به ذراتی در حد نانومتر بشکنیم و زیر میکروسکوپ به آن بنگریم، می‌بینیم که رنگ آن از طلا به قرمز تغییر پیدا می‌کند. همچنین اگر ماده‌یی سمی به نام سلنید کادمیوم که در ابعاد معمولی به رنگ سیاه مات است را به کریستال‌های نانو تبدیل کنیم و به صورت مایع در بیاوریم و به آن نور بتابانیم، می‌درخشد. نکته جالب‌تر اینکه بسته به اندازه کریستال‌ها درخشش این ماده به رنگ‌های مختلفی از قرمز تا آبی تغییر رنگ می‌دهد. اگر در جهانی با ابعاد معمولی تصور کنیم مانند این است که یک شلوار بسته به سایزی که دارد در رنگ‌های مختلفی دیده شود!
اما نکته مفید برای ما این است که در ابعاد نانو فقط رنگ ذرات تغییر نمی‌کند بلکه نحوه حرکت آنها در بدن نیز تغییر می‌کند و ما می‌خواهیم از این قابلیت در پیش‌بینی سرطان استفاده کنیم.
یک رگ را در نظر بگیرید که قسمتی از آن توسط یک غده سرطانی احاطه شده است. تحقیقات نشان داده‌اند که رگ در این قسمت‌ها تضعیف شده و سوراخ‌های‌ریزی در دیواره رگ به وجود می‌آید. در نتیجه مواد بسیار ریز داخل خون می‌توانند از دیواره رگ رد شده و وارد غده سرطانی شوند. کار ما این است که آشکارسازهایمان را آن‌قدر کوچک کنیم تا بتواند از سوراخ‌های رگ رد شده و وارد غده شود. یک غده سرطانی برای اینکه در بافت سالم نفوذ کند آنزیم‌های خاصی را تولید می‌کند. ما اخیرا در آزمایشگاه آشکارسازهایی به اندازه 100 نانومتر که می‌توانند از رگ رد شوند، ساخته‌ایم که این آشکارسازها به دنبال آنزیم‌هایی می‌گردند که یک غده برای پیشرفت در بدن تولید می‌کند. بعد از پیدا کردن آنها آشکارسازها وارد واکنش شده و موادی بسیار کوچک‌تر تولید می‌کنند که به ما در شناسایی غده سرطانی کمک می‌کنند. یک آنزیم تولید شده توسط غده می‌تواند تا هزار آشکارساز را فعال کند.
اما چطور این آشکارسازها باید پیامشان را به ما برسانند؟
جواب در نحوه عملکرد کلیه است. کلیه یک فیلتر است که خون را رد و بقیه مواد را دفع می‌کند. در تحقیقات مشخص شده است که کلیه علاوه بر فرمول شیمیایی، مواد را بر اساس اندازه نیز فیلتر می‌کند. کلیه مواد کوچک‌تر از 5 نانومتر را دفع می‌کند.
پس ما آشکارسازهایی ساختیم و وارد بدن انسان کردیم، آنها وارد غده سرطانی شدند و واکنش نشان دادند و از طریق ادرار دفع شدند. چگونه ما در دنیای بیرون آنها را شناسایی کنیم؟
در واقع آشکارسازهایی که ما تولید کردیم چیزی جز سلول نیستند. سلول‌هایی که در آزمایشگاه ساخته شده‌اند و بسته به کاربری، می‌توانیم خواصی برای آنها تعریف کنیم. به عنوان مثال اگر آشکارسازی داریم که می‌تواند وزن را اندازه بگیرد در این صورت مولکول‌هایی با وزن خاص تولید می‌کنیم. در این مورد از روش تشخیص با کاغذ استفاده کرده‌ایم.
این روش امروز در همه آزمایشگاه‌های جهان برای تشخیص انواع بیماری‌ها و آزمایش بارداری استفاده می‌شود و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیز هست. چیزی که من و همکارانم مدت‌هاست در آزمایشگاه روی آن کار می‌کنیم و بیشتر شبیه به رویاست، این است که بتوانیم روشی را عملی کنیم که در آینده نزدیک برای تشخیص غده سرطانی به جای انجام آزمایش‌های پرهزینه کولونوسکوپی و ماموگرافی و غیره، با انجام یک تزریق و انجام آزمایش ادرار از طریق روش تشخیص با کاغذ، یک ساعت بعد از تزریق، بتوان وجود غده سرطانی را تشخیص داد در حال حاضر ما در آزمایشگاه این روش را روی موش‌ها انجام داده‌ایم و نتیجه بهتری از تمام روش‌های موجود جهت تشخیص سرطان گرفته‌ایم.
البته تا زمانی که بتوانیم این روش را برای انسان‌ها انجام دهیم راه زیادی باقی مانده است اما ما امیدواریم که با همه گیر شدن این روش تشخیص سرطان، از درد و رنج انسان بکاهیم.
