غیرسمی‌کردن نانو لوله‌های کربنی با پوشش‌دار کردن آنها

با پوشش‌دار کردن نانولوله‌های کربنی می‌توان از سمی بودن آنها پیش‌گیری کرده و آنها را به مواد مورد نیاز تبدیل نمود. این کار گامی اساسی در زمینه استفاده از این نانولوله‌ها در تحقیقات زیستی و پزشکی به شمار می‌آید. در آینده نزدیک از این نانولوله‌ها می‌توان به عنوان حسگرهایی ظریف که قادرند هر آنزیمی را درون سلول‌های زنده آشکار کنند استفاده نمود و یا حتی با استفاده از آنها روش‌های درمانی جدید برای بیماری‌هایی مانند سرطان ابداع کرد.

با پوشش‌دار کردن نانولوله‌های کربنی می‌توان از سمی بودن آنها پیش‌گیری کرد. این کار گامی اساسی در زمینه استفاده از این نانولوله‌ها در تحقیقات زیستی و پزشکی به شمار می‌آید. در آیندۀ نزدیک از این نانولوله‌ها می‌توان به عنوان حسگرهایی ظریف که قادرند هر آنزیمی را درون سلول‌های زنده آشکار کنند، استفاده نمود و یا حتی با استفاده از آنها روش‌های درمانی جدید برای بیماری‌هایی مانند سرطان ابداع کرد.
به دلایلی که هنوز معلوم نشده این نانولوله‌ها به تنهایی سمی بوده و در صورت تماس با سلول‌ها می‌توانند منجر به مرگ آنها شوند. محققان برای رفع این مشکل نوعی مولکول پلیمری میله‌ای شکل مصنوعی که شکل طبیعی آن در سطح خارجی سلول‌های بدن یافت می‌شود، ساخته‌اند و آنها را همانند برگ‌های سوزنی شکل به نانولوله‌ها متصل کرده‌اند. این پوشش پلیمری باعث محافظت سلول‌های رشد یافته در آزمایشگاه می‌شود. همچنین با وجود این پوشش، روش‌های گوناگونی برای ساخت سفارشی نانولوله‌ها فراهم می‌شود.
به گفته آلکس زتل از فیزیکدانان عضو این طرح تحقیقاتی، این کار، گام بزرگی است که زمینه کاربرد نانولوله‌ها در مصارف زیستی را فراهم می‌کند.
این پوشش به تقلید از مولکول‌هایی به نام میوسین که از خانواده مولکول‌های قندی کمپلکس داخل غشاهای سلولی بوده و به تنظیم برهم کنش سلول با دیگر بخش‌های بدن کمک می‌‌کند، ساخته شده است.
محققان به تقلید از یک میوسین خاص، نانولوله بهبود یافته خود را به شکل هم محور در پیوند با بخش خارجی سلول‌های مورد آزمایش خود، قرار دادند. با انتخاب میوسین‌های مختلف و تقلید از آنها، طیف گسترده‌ای از رفتارهای سفارشی، نظیر اتصال به سلول‌های سرطانی یا ورود به بخش‌های خاص داخل سلول به دست می‌آید. البته روش‌های دیگری هم برای غیرسمی کردن نانولوله‌ها وجود دارد، اما این روش‌ها، توانایی اتصال به اهداف مد نظر را ندارند و لذا روش ابداعی این محققان می‌تواند در کاربردهای زیستی روشی ایده‌آل ومناسب باشد.
نانولوله‌ها مولکول‌هایی سخت، محکم و رسانای بسیار خوب الکتریسیته هستند. این خواص فوق‌العاده، دانشمندان را به تلاش برای یافتن کاربردهایی از این مواد در همه چیز، از مدارهای الکترونیک مولکولی گرفته تا مواد فوق‌العاده سبک و محکم مورد استفاده در هواپیماها، واداشته است.
دانشمندان زیست‌شناسی و پزشکان به دنبال استفاده از نانولوله‌ها در رساندن مولکول‌های دارو به سلول‌های خاص مورد نظر و یا استفاده از سیم‌های مولکولی جهت حمل حسگرهایی هستند که فعالیت متابولیکی درون سلول را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل کنند. البته در عین حال برخی دیگر از محققان، از جمله چیو لم از مرکز NASA\’S Johnson Space Center که متخصص سم‌شناسی نانولوله‌ها است. – نسبت به امکان استفاده از آنها در کاربردهای پزشکی علی‌رغم وجود پوشش در آنها، ابراز تردید کرده‌اند.
نکته جالب توجه دیگر، دفع کامل این نانولوله‌ها پس از کاربرد در بدن است. نانولوله‌های بدون پوشش، به طور طبیعی تجزیه‌پذیر زیستی نیستند، لذا کبد وکلیه‌ها نمی‌تواند آنها را دفع کند. لذا اگر این پوشش جدید، در حالی که هنوز نانولوله‌ها داخل بدن قرار دارند پاره شود، نانولوله‌ها داخل بافت‌های بدن باقی مانده و بافت‌ها را سمی می‌کنند. به هر حال محققان امیدوارند با استفاده از پوشش‌هایی به تقلید از موادی که بدن آنها را شناخته و چگونگی دفع آنها را می‌داند، بتوانند از دفع کامل و طبیعی این نانولوله‌ها از بدن اطمینان حاصل کنند. به ادعای این محققان پوششی که آنها استفاده کرده‌اند، تا چند ماه به نانولوله‌ها می‌چسبند. گام بعدی آزمایش و بررسی این پوشش برای یافتن کاربردهای بالقوه آن است.