استيو اشلي
ترجمه: سليمان فرهاديان
اگر احتياج مادر اختراع است، حفاظت از خود مادربزرگ اين خانواده محسوب مي شود. يكي از اين موارد ابتكار دكتر رونالداف دمئو، پزشك اهل فلوريدا است كه براي درمان ناراحتي هاي مزمن بيماران خود از اشعه X استفاده مي كند. از آنجايي كه آسيب رساني طولاني مدت اشعه X ممكن بود آثار زيان باري براي دمئو داشته باشد، وي سال ها پيش تصميم گرفت تا از روش سودمندتري براي حفاظت بدن استفاده كرده و روش هاي استاندارد، همانند پوشيدن جليقه ها و پيشبندها، دستكش، محافظ تيروئيد و عينك هاي پزشكي حاوي سرب كه به دليل وجود سرب در آنها سنگين شده اند يا ترك مرتب اتاق حين تصويربرداري اشعه X براي فاصله گرفتن كافي از منبع اشعه X را كنار بگذارد.
وي پس از سال ها تحقيق گروهي اليافي از جنس كامپوزيت پليمري ابداع كرد كه ساختار منحصربه فردي دارد و آن را دمرون نام نهاد. اين الياف نه تنها مي تواند مانع اشعه X و تشعشعات هسته اي (اشعه هاي گاما و ذرات آلفا و بتا) شود و همانند تن پوش هاي سربي استاندارد فعلي موثر و كارآمد است بلكه از خاصيت انعطاف پذيري بيشتري برخوردار بوده و بدين لحاظ پوشيدن آن راحت تر است. اما در ساير مواردي كه از لباس هاي محافظ پلاستيكي سبك استفاده مي شود، اين گونه لباس ها نمي توانند مانع عبور كامل اشعه X يا اشعه گاما شوند. علاوه بر اين به نظر مي رسد الياف جديد نسبت به عوامل جنگي بيولوژيك و شيميايي مهلك نفوذناپذير است، بنابراين مي توان از آن براي ساخت لباس هاي يكسره كارگراني كه با مواد شيميايي خطرناك سروكار دارند با ساخت لباس كساني كه در موارد اضطراري در صحنه حاضر مي شوند، استفاده كرد. هم اكنون متخصصان وزارت دفاع آمريكا سرگرم ارزيابي ميزان تأثير استفاده از دمرون براي ساخت پوشش هايي براي مقابله با عوامل هسته اي بيولوژيك و شيميايي هستند.
از اين پوشش ها براي مقابله با گاز خردل، گاز اعصاب VX و سارين استفاده مي شود. هر دست لباس يكسره دمرون حدود ۶۰۰ دلار هزينه دارد. از اين ماده جديد مي توان براي ساخت چادرهاي ضداشعه، آستر هواپيماها و فضاپيماها، پوشش تجهيزات حساس و لباس هاي محافظ پزشكي استفاده كرد. از آنجايي كه دمئو در معرض تابش روزافزون اين پرتوها قرار داشت و از اين بابت احساس نگراني مي كرد، درصدد برآمد ميزان پرتوهاي رسيده به خود و همكارانش را كاهش دهد. وي مي گويد: «من وارد بازار لباس ضدتابش شدم تا بتوانم از خود در مقابل اين پرتوها حفاظت كرده و در نهايت زندگي طولاني تري داشته باشم.» براي كساني كه در معرض دائم اشعه X يا مواد هسته اي قرار دارند، محدود كردن ميزان اين پرتوها دشوار است. دمئو مي گويد: «براي مثال، امكانات بيمارستاني كه در اختيار بسياري از متخصصين قرار دارد، تا حد زيادي با يكديگر متفاوت است و هركدام از اين دستگاه ها از روش هاي متفاوتي براي اندازه گيري ميزان پرتوها استفاده مي كنند. كمتر كسي پيدا مي شود كه اين مقدارها را كه به روش هاي مختلفي به دست آمده اند با هم مقايسه كند.»
مشكل هميشگي ديگري وجود دارد كه باعث پيچيدگي هر چه بيشتر مسئله مي شود: ممانعت از ادامه كار كارگران شاغل در مراكز پزشكي و تابشي، در صورت فراتر رفتن ميزان تابش از حد مجاز. وي مي گويد: «مردم اغلب نمي خواهند بدانند ميزان كلي تابش كه در معرض آن قرار دارند چقدر است، چرا كه نمي خواهند شغل خود را از دست بدهند. در عين حال تعداد كساني كه مايل باشند ضمن پوشيدن جليقه ها و پيش بندهاي سرب دار مناسب (كه قيمت آنها حدود ۸۵ تا ۶۰۰ دلار است) به كار خود ادامه دهند، كم است. اين جليقه ها اكثراً از صفحاتي ساخته شده اند كه حاوي گرد سرب در يك ماده زمينه پليمري است و به همين دليل سنگين و دست و پا گيرند.
علي رغم شك و ترديدهاي ابراز شده از سوي متخصصان ايمني تابش كه دمئو با آنان مشورت كرد، تصميم گرفت ضمن استخدام شيميدانان و متخصصين مواد، يك موسسه تحقيقاتي ايجاد كند و در آنجا روي مواد سبك و انعطاف پذيري كه بتوانند اشعه X را متوقف كند، به تحقيق بپردازد. در نهايت نيز وي شركتي را به نام فناوري حفاظت در برابر تابش (RST) به منظور توسعه و بازاريابي محصولات خود در ميامي تاسيس كرد. اكنون وي مي توانست به عنوان مدير شركت، تحقيقات پزشكي خود را پيگيري كند.
در ابتداي كار گروه تحقيقاتي به بررسي حفاظت با استفاده از فلزات پرداخت، اما نتيجه چنداني در بر نداشت. سرب سمي، سنگين و حجيم است، بنابراين كنار گذاشته شد. دمئو مي گويد: «مس و آلومينيوم تا حدودي خواص ضدتابش از خود نشان دادند، اما عملكرد آنها چندان هم قابل قبول نبود. بعدها ذرات فلز داخل الياف مختلف كار گذاشتيم و به چند اختراع ثبت شده هم دست يافتيم. مدتي بعد درصدد بر آمديم كه از پليمرها براي تضعيف تابش استفاده كنيم.» گروه بعد از مدت ها كار بي نتيجه، به استفاده از تركيبات پلي اوره تان و پلي وينيل كلرايد كه حاوي انواع نمك هاي آلي و معدني بود و مي توانست مانع عبور پرتوها شود روي آورد. اجزاي سازنده اين نمك ها اعداد اتمي (تعداد پروتون هاي موجود در اتم يك عنصر مشخص) بالايي دارند و به همين دليل مي توانند به طور موثرتري پرتوها را متوقف كنند. دمئو مي گويد: «موادي كه ما ساختيم همانند پلاستيك متراكم سنگين است و عملكردشان نيز همان طور است.»
الياف دمرون بسته به نوع تابش به دو شيوه مختلف عمل مي كند. دمئو در تشريح عملكرد اين الياف مي گويد وقتي كه اشعه X يا اشعه گاما به ذرات نمك پراكنده برخورد مي كند، يا جذب مي شوند (طبق پديده فتوالكتريك) و انرژي شان به گرما تبديل مي شود يا در يك سطح انرژي ديگر تفرق حاصل مي كنند. (طبق پديده كامپيتون) و سپس به وسيله ذرات پراكنده در محيط جذب يا پراكنده مي شوند. همين جذب شدن يا تفرق مانع نفوذ پرتوها به بافت هاي بدن مي شود. هنگامي كه ذرات آلفا و بتا به دمرون برخورد مي كنند، الكترون هاي موجود در اتم هاي نمك سرعت حركت آنها را كند كرده و در نتيجه جذب محيط اطراف مي شوند.
از آن جايي كه تجهيزات اشعه X طيف گسترده اي از فوتون ها را ايجاد مي كنند و هسته هاي راديواكتيو ذراتي توليد مي كنند كه داراي مقادير مختلف انرژي هستند، عوامل ضدتابش موجود در الياف دمرون نيز بايد طوري طراحي شوند كه بتوانند جلوي اين گونه تابش هاي با انرژي مختلف را بگيرد. هر كدام از مواد تضعيف كننده تابش كه در ساختار اين مواد به كار رفته است، مي تواند محدوده خاصي از انرژي ها را جذب يا پراكنده سازد. دمئو در تشريح ساختار اين مواد مي گويد: ساختار آنها تا حدودي شبيه مواد ضدصداست. يك صفحه چوبي به ضخامت سه سانتي متر مي تواند فركانس هاي ويژه اي را جذب كند، اما يك صفحه مشابه با ساختار چندلايه كه از يك لايه يك سانتي متري و يك لايه دو سانتي متري ساخته شده است مي تواند تقريباً همه فركانس ها را جذب كند.»
اين ماده چندسازه پليمري را به دو شيوه مختلف مي توان ساخت: يا به صورت صفحات نازك يا از طريق قالب گيري تزريقي. دمرون هاي اوليه تهيه شده توسط گروه RST از روي هم قرار دادن صفحات نازك بين دو لايه مختلف ساخته شده است. ماده نهايي كه به اين روش ساخته شده است حدود ۴۳/۰ ميلي متر ضخامت دارد و چگالي آن حدود ۱/۰ گرم سانتي متر مربع است.
هر چند كه دمرون تقريباً همانند مواد حاوي سرب كه براي ساخت تن پوش هاي ضدتابش به كار مي رود متراكم است، اما به راحتي خم، چروك يا تا مي شود. اين ساختار نازك و انعطاف پذير توانسته است كارآيي خود را براي مقابله با اشعه X و پرتوهاي هسته اي طي آزمايش هاي انجام گرفته در آزمايشگاه ملي لورنس ليورمور، مركز تحقيقات هسته اي نيلي در موسسه فناوري جورجيا و موسسه راديولوژي كالج پزشكي و جراحي دانشگاه كلمبيا به اثبات برساند. با اين همه هنوز هم به طور كامل مشخص نشده است هنگامي كه دمرون تحت تاثير تابش هاي شديد قرار مي گيرد، تجزيه خواهد شد يا خير. اين مواد نسبت به هوا يا ساير سيارات نفوذناپذيرند و مي توانند حداقل به مدت هشت ساعت در مقابل گاز آمونياك و كلر خورنده مقاومت كنند. از آنجايي كه دمرون مي تواند به روش تابش حرارت را از دست بدهد، مي تواند انرژي لايه هاي دروني را به محيط اطراف انتقال داده و هنگام لمس كردن خنك به نظر مي رسد. دمئو مي گويد: «بنابراين مي توان از اين مواد براي پوشاندن صددرصد قسمت هاي بدن استفاده كرد.» تابستان گذشته بعضي از كارگران از نمونه هاي اوليه لباس هاي دمرون استفاده كردند تا مشخص شود آيا استفاده از اين ماده در مدت هاي طولاني راحت است يا خير؟ وي مي گويد: «طبق ارزيابي ها لباس هاي فعلي ضدمواد هسته اي، بيولوژيك و شيميايي مثل سوناي سيار است، اما افرادي كه از اين پوشش هاي جديد استفاده مي كنند، مي توانند با استفاده از اين مواد به جنگ گرماي بيابان بروند.»
Scientific American,Apr. ۲۰۰۳

سارا گراهام
يكي از مهم ترين معايب بسياري از درمان هاي سرطان آن است كه احتمال دارد سلول هاي سالم نيز در اين ميان به آتش سلول هاي بيمار بسوزند. بنابراين رويكردهايي كه اختصاصاً فقط سلول هاي سرطاني را مي كشند نسبت به درمان هاي رايج امتياز ويژه اي دارند. پژوهش هايي كه در شماره ژوئيه مجله «نيچر بيوتكنولوژي» به چاپ رسيده احتمالاً نشان دهنده پيشرفت هايي در اين جبهه است. دانشمندان از ساخت ويروسي به روش مهندسي ژنتيك خبر داده اند كه ترجيحاً در سلول هاي تومور همانندسازي كرده و در نتيجه آنها را نابود مي كنند.
ريچارد وايل (R.Vile) از كلينيك مايو در روچستر واقع در ايالت مينه سوتا و همكارانش، آدنو ويروسي ساخته اند كه داراي يك به اصطلاح توالي است كه نوع ويژه اي از RNA پيام بر است. حضور اين توالي ژن E1A كه براي همانندسازي ويروسي لازم است را بسته به محيط اطراف به طرق گوناگون تحت تاثير قرار مي دهد. بنا به فرضيه پژوهشگران، بيان ژن E1A در سلول سالم بايد به تاخير افتد كه اين موجب جلوگيري از توليدمثل و در امان ماندن سلول مي شود. اما در سلول هاي تومور، حضور پروتئيني معروف به RAS بايد پايداري RNA پيام بر را تقويت كند. براساس اين نظريه وقتي RNA پيام بر حفظ شد، آن E1A مي تواند بيان شده و موجب توليد مثل ويروسي شود. هنگامي كه پژوهشگران اين ويروس را روي تومورهاي انسان هم در محيط كشت و هم به شكل پيوند با موش آزمايش كردند، دريافتند كه ويروس واقعاً به طور معني داري در سلول هاي تومور بيشتر همانندسازي مي كند و اين با موفقيت رشد تومور را كند مي كند. اين تكنيك هنوز نيازمند اصلاح است زيرا RAS مي تواند خارج از تومورها نيز وجود داشته باشد و به اين ترتيب موجب همانندسازي ناخواسته ويروس ها شود. اما اين رويكرد اميدواركننده است زيرا ژن هاي بسيار گوناگوني وجود دارند كه مي توانند تحت تاثير شرايط ناشي از انواع گوناگون تومورها، پايداري RNA پيام را كنترل كنند. بنابراين ناقل هاي ويروسي بسيار متنوعي را مي توان براي درمان به كار برد.
sciam.com, Jun. ۹, ۲۰۰۳

• خاصيت ضدسرطاني سلنيوم
بر اساس جديدترين تحقيقات به عمل آمده مصرف مكمل هاي سلنيوم، زنان را از ابتلا به سرطان سينه مصون مي دارد. سلنيوم كه در انواع مغزها، دل و قلوه يافت مي شود با آنزيمي كه بدن را در برابر بيماري هاي مختلف محافظت مي كند، واكنش متقابل دارد. به اعتقاد دانشمندان برخي از زنان به سلنيوم بيشتري نياز دارند تا آنزيم مقابله كننده با سرطان كارايي درستي داشته باشد. در صورت شناسايي اين زنان مي توان خطر ابتلا به سرطان سينه را با مصرف مكمل هاي سلنيوم كاهش داد. دانشمندان تاكنون دريافته اند كه سلنيوم از بروز ساير سرطان ها به خصوص سرطان پروستات پيشگيري مي كند. در عين حال شواهدي مبني بر ارتباط ميان مصرف اين ماده و كاهش خطر ابتلا به بيماري قلبي وجود دارد. به گمان محققان، پروتئين هاي خاص در سلول ها كه در مقابله بدن با سرطان موثر هستند، براي فعاليت خود به سلنيوم نياز دارند. پروفسور آلن دياموند و همكارانش در دانشگاه ايلينويز در شيكاگو مطالعات خود را بر روي نقش آنزيم وابسته به سلنيوم در بروز سرطان سينه متمركز كردند. محققان با مقايسه ژن هاي مشابه در زنان مبتلا به سرطان سينه و زنان سالم دريافتند: افراد داراي يك نمونه خاص از اين ژن براي مصون شدن در برابر سرطان سينه، به سلنيوم بيشتري در رژيم غذايي خود نياز دارند.

• سمعكي براي گربه هاي ناشنوا
يك متخصص شنوايي موفق به ابداع سمعك جديدي براي گربه ها شده است. اين دستگاه كوچك كه در گوش خارجي گربه قرار مي گيرد توسط هنس راينر كروز ابداع شده است. وي پيش از اين سمعك مشابهي براي سگ ها ابداع كرده بود. به گفته كروز، گرچه اين وسيله، ناشنوايي گربه ها را به طور كلي درمان نمي كند اما به گربه هاي داراي مشكلات شديد شنيداري كمك مي كند. وي افزود: اين دستگاه سبب مي شود تا گربه ها، علائم معمولي صوتي را دريافت كرده و در مغز آنها را به اصوات تبديل كنند. با استفاده از اين دستگاه، اصوات خاموش و بي صدايي كه گربه ها تاكنون هرگز نشنيده بودند، براي آنان قابل تشخيص مي شود. ابداع اين دستگاه ۲ سال به طول انجاميده است. اين دستگاه كه قيمت آن ۳۰۰ يورو تخمين زده شده با همكاري متخصصان دانشگاه دامپزشكي در هانوور تهيه شده است.