در نگاهی عمیق به جهان و کائنات، می توان دریافت که همه چیز از ملکول ها ساخته شده است. هر اتفاقی که در این دنیا رخ می دهد، نتیجه تعاملات بین این ملکول هاست. علم شیمی، علم مطالعه ساختار، خواص و برهمکنش های ذراتی است که تمام اجزای بدن انسان، از سلول ها تا ارگان ها را شکل داده اند.

از دیرباز شیمی به عنوان یکی از پایه های اصلی علم پزشکی، نقش ایفا کرده است. ملکول ها به عنوان بنیان گذاران ساختار و عملکرد بیولوژیکی بدن، رابطه مستقیمی بین شیمی و پزشکی ایجاد کرده اند. علم شیمی به ما این امکان را می دهد که به صورت دقیق تری درک کنیم که چگونه ملکول ها، مکانیسم های بیولوژیکی بدن را کنترل می کنند و با استفاده از این دانش، می توانیم در زمینه تشخیص و درمان بیماری ها، توسعه و پیشرفت قابل توجهی ایجاد کنیم.

در این مقاله به بررسی مبانی شیمی در تشخیص بیماری ها و آزمایشات بالینی و پاتولوژی می پردازیم و تکنولوژی های تشخیصی جدید را معرفی خواهیم کرد. سپس به نقش شیمی در درمان بیماری ها، از جمله داروسازی، ژن درمانی و مهندسی بافت پرداخته و تحقیقات و استارتاپ های پیشرو در زمینه پزشکی را معرفی می کنیم.

نقش شیمی در پزشکی

شیمی در پزشکی نقش بسیار حیاتی و گسترده‌ای دارد. این علم به ما امکان می‌دهد تا به طور دقیق ساختار و خواص مواد و ترکیبات شیمیایی را درک کنیم و از آنها در تشخیص، درمان و پیشگیری از بیماری‌ها استفاده کنیم. در زیر به برخی از نقش‌های شیمی در پزشکی اشاره خواهیم کرد:

• تحقیق و توسعه داروها: شیمی در طراحی، سنتز و تولید داروها نقش بسیار مهمی دارد. شیمی دارویی به ما امکان می‌دهد تا داروهایی را که بر اساس مکانیسم عملکرد بیولوژیکی بیماری‌ها طراحی می‌شوند، تولید و بهبود بخشیم. این فرایند شامل شناسایی هدف‌های دارویی، شیمی ساختاری، تجزیه و تحلیل شیمیایی و ارزیابی فعالیت بیولوژیکی می‌شود.
• تشخیص بیماری: شیمی تحلیلی ابزارها و تکنیک‌هایی را فراهم می‌کند که به تشخیص دقیق بیماری‌ها کمک می‌کنند. مثلاً آزمون‌های خون، ادرار و نمونه‌های بیولوژیکی دیگر با استفاده از تکنیک‌های شیمیایی می‌توانند نشانگرهای بیوشیمیایی بیماری‌ها را شناسایی کنند.
• تصویربرداری پزشکی: شیمی در تصویربرداری پزشکی، روش‌هایی مانند تصویربرداری با رنگ های ملکولی، رنگ‌آمیزی با رادیوایزوتوپ‌ها و تصویربرداری با استفاده از مواد شیمیایی خاص، امکان تصویربرداری از ارگان های داخلی بدن را فراهم می‌کند.
• فناوری نانو در پزشکی: شیمی نانوفناوری از ترند های بسیار پرطرفدار در زمینه پزشکی است. استفاده از نانوذرات شیمیایی در دارورسانی، تشخیص بیماری‌ها و تصویربرداری پزشکی، به بهبود کارایی و کارکرد داروها و دستگاه‌های پزشکی کمک می‌کند.
• تحقیقات بنیادی در پزشکی: شیمی، بررسی ساختار ملکولی و فهم عملکرد سیستم‌های بیولوژیکی در مقابله با بیماری‌ها و توسعه روش‌های درمانی نوین نقش مهمی ایفا می کند. برای مثال، شیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد تا ترکیبات شیمیایی جدیدی ساخته شود که به عنوان داروهای ضد سرطان، ضد ویروس و ضد باکتری عمل کنند. همچنین، شیمی تحلیلی نقش مهمی در تشخیص بیماری‌ها و پیش‌بینی آنها دارد، زیرا این روش‌ها قادرند تا مواد و بیومارکر های مورد نیاز را در نمونه‌های بیولوژیکی تشخیص دهند.
• علاوه بر این، شیمی در تولید و استفاده از مواد ضدعفونی کننده و بهداشتی، و تجهیزات پزشکی، با صنعت مرتبط می شود.

به طور کلی، شیمی در پزشکی نقش بسیار مهمی در تشخیص بیماری‌ها، توسعه داروهای جدید، بهبود روش‌های درمانی، تصویربرداری پزشکی و تحقیقات پایه دارد و بدون آن، پیشرفت‌های عظیمی که در حوزه پزشکی حاصل شده است، ممکن نبود.

نقش شیمی در تشخیص بیماری ها

شاید برای شما هم جالب باشد که بدانید، هنگامی که برای انجام آزمایشات دوره ای (چکاپ) و یا تصویربرداری به مراکز بهداشتی مراجعه می کنید، چگونه اطلاعات سلول ها و مواد مختلف بدن را به دست می آورند. اینجاست که شیمی راه حل های متعددی می آفریند و تحلیل های تجزیه ای آن مشکل گشا می شود. در این بخش به معرفی برخی از آن ها می پردازیم.

آنالیز های شیمیایی در آزمایشگاه های تشخیص طبی و پاتولوژی

به طور کلی آنالیزهای شیمیایی به سه دسته کیفی، کمی و نیمه کمی تقسیم می شود. در روش کیفی، فقط حضور یا عدم حضور یک ماده تشخیص داده می شود. در آنالیز کمی، مقدار گونه مورد نظر به صورت عددی گزارش می شود. و در آنالیز نیمه کمی، مشخص می شود که آیا مقدار ماده مورد مطالعه از حدی بالاتر یا پایین تر است.

آزمایش خون: آزمایش خون به وسیله اندازه‌گیری مواد شیمیایی در خون، اطلاعات مهمی درباره وضعیت سلامت بدن فراهم می‌کنند. مثلاً، اندازه‌گیری سطوح گلوکز، کلسترول، فراکتین های نشانگر التهاب، بیومارکرها، آنزیم ‌ها، هورمون ‌ها و شمارش سلول های خونی می‌تواند در تشخیص و پیش‌بینی بیماری ‌ها، مانند دیابت، بیماری‌ های قلبی، بیماری‌ های کبدی و غیره مفید باشد.

آزمایش ادرار: با تحلیل شیمیایی ادرار، می‌توان نشانگرهایی مانند سطح پروتئین، گلوکز، بیلی‌روبین، اوره، نمک‌ها و دیگر مواد در ادرار را اندازه‌گیری کرد. این آزمون‌ها می‌توانند در تشخیص عفونت مجاری ادراری، بیماری‌های کلیوی، بیماری‌های متابولیک و سایر مشکلات سلامت مرتبط با سیستم ادراری مفید باشند.

انجام این دو نوع آزمایش خون و ادرار، به وسیله دستگاه های آنالیزور الکترولیت است که برای شناسایی یون‌های فعال در محلول‌های ترکیبی مانند خون، پلاسمای خون، ادرار و یا سیالات متنوع دارویی و غذایی ساخته شده‌اند. دستگاه الکترولیت آنالایزر دارای الکترودهای تخصصی اندازه‌گیری یون ‌های محلول است که با قرارگیری مستقیم در سیال اندازه‌گیری را انجام می دهند. تکنیک اندازه‌گیری این الکترود ها به شکل گزینش یونی (ISE) و مبتنی بر روش‌های فتومتری است. به شکلی که سیستم پردازشگر این دستگاه بر حسب اطلاعات تصادفی پایش یون ‌ها مقدار درصد وجود آن ها به شکل حلال را اندازه گیری می‌کند. سرعت اندازه‌گیری دستگاه‌های الکترولیت آنالایزر بسیار زیاد است و برخی از آنها قادر هستند تا در یک ساعت عملیات‌هایی بالاتر از ۴۰۰ تا بیش از 2000 آزمایش موفق داشته باشند.

آزمایش بزاق: نمونه‌ای از بزاق فرد بررسی می‌شود تا به بیماری‌ های مشخصی مانند عفونت‌های ویروسی، عفونت‌های باکتریایی، بیماری‌های دهان و دندان، بیماری‌های دستگاه گوارش و بعضی بیماری‌های سیستمیک دست یابیم. این آزمایشات شامل بررسی اجزای مختلف بزاق، مانند سلول‌ها، باکتری‌ها، ویروس‌ها، آنزیم‌ها، نشانگرهای التهابی و دیگر عوامل مرتبط با بیماری است. در این تست، مواد ژنتیکی موجود در نمونه را با ساختار ژنتیکی ویروس، با واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) مقایسه می کنند.

این روش امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته، به این دلیل که روشی غیر تهاجمی و آسان است و نیاز به تجهیزات پیچیده ندارد. تحقیقات زیادی برای اندازه گیری متغیرهای مختلف در بزاق و ارتباط آن ها با بیماری های بدن درحال انجام است که از جمله آن ها می توان به تشخیص قند خون از بزاق و به تازگی مطالعات تشخیص سرطان، اشاره کرد.

آزمون های ملکولی: روش ‌های ملکولی شیمیایی می‌توانند در تشخیص بیماری‌ها کمک کنند. این روش ‌ها مبتنی بر تشخیص و شناسایی ملکول ‌های ژنتیکی، بیومارکرها و نشانگرهای بیولوژیکی مرتبط با بیماری ‌ها هستند. برخی از این روش‌ها شامل آزمون‌های PCR (زنجیره پلیمراز)، سکوئنسینگ DNA، آرایش‌های ملکولی و تکنیک‌های ملکولی تصویربرداری مانند فلورسنت این‌سیتو هیستوشیمی و توموگرافی ملکولی هستند. این روش ‌ها برای تشخیص و شناسایی عفونت ‌های ویروسی و باکتریایی، بیماری‌ های عقب‌مانده وراثتی، سرطان، بیماری ‌های عصبی، بیماری‌های قلبی و عروقی و سایر بیماری‌ ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این روش ها، بررسی توسط واکنش های مختلفی انجام می شود و برای آنالیز های پاتولوژی، پس از نمونه برداری و فیکساسیون، رنگ آمیزی و سپس ارزیابی میکروسکوپی انجام می شود.

تکنولوژی های تصویربرداری پزشکی

تکنولوژی ‌های تصویربرداری با استفاده از علم شیمی در پزشکی، امکان دستیابی به تصاویر دقیق و اطلاعات مفید درباره ساختار و عملکرد اعضا و بافت‌ های بدن را فراهم می‌کنند. این تکنولوژی‌ ها به پزشکان کمک می‌کنند تا بیماری ‌ها را تشخیص داده، بررسی کنند و درمان مناسب را تعیین کنند. در زیر، به برخی از تکنولوژی‌های تصویربرداری بر اساس علم شیمی در پزشکی اشاره می‌کنم:

• رادیوگرافی: رادیوگرافی یا پرتونگاری از قدیمی‌ترین و پرکاربردترین تکنولوژی‌ های تصویربرداری است. در این روش، از اشعه ایکس استفاده می‌شود که از بافت‌های بدن عبور می‌کند و تصویری از استخوان‌ ها و بافت‌ های سخت دیگر به دست می‌آورد. این تصاویر به پزشکان کمک می‌کند تا شکستگی ‌ها، تغییرات ساختاری و توده ‌های غیرطبیعی را تشخیص دهند.
• تصویربرداری مقطعی (CT Scan): در این تکنولوژی، از اشعه ایکس استفاده می‌شود تا تصاویر مقطعی از بدن تهیه کند. این تصاویر به صورت تشعشعی، ساختار داخلی بدن را نشان می‌دهد. با استفاده از روش‌ های شیمیایی، مواد مارکر (مانند کنتراست) معمولاً به بیمار تزریق می‌شود تا قسمت‌ های مختلف بدن متمایز شوند و در تصویر قابل تشخیص باشند.
• رزونانس مغناطیسی (MRI): در این تکنولوژی، از میدان مغناطیسی و امواج رادیویی استفاده می‌شود تا تصاویری از ساختار داخلی بدن تهیه شود. این تصاویر به پزشکان کمک می‌کنند تا ناحیه ‌های مختلف بدن را بدون استفاده از اشعه ایکس مشاهده کنند. نوار ها و مواد مارکر شیمیایی معمولاً در MRI استفاده می‌شوند تا بهترین تصاویر را فراهم کنند.
• تصویربرداری ملکولی: این تکنولوژی‌ها برای تصویربرداری و تشخیص بیماری ‌های ملکولی به کار می‌روند. برخی از روش‌های معمول ملکولی شامل تصویربرداری پوزیترون (PET) و تصویربرداری ملکولی به وسیله مغناطیس هسته‌ای (Magnetic Resonance Molecular Imaging or MRMI) است. در تصویربرداری پوزیترون، یک ماده ردیاب (مانند گلوکز) که شامل ایزوتوپ رادیواکتیو است، به بیمار تزریق می‌شود. ایزوتوپ رادیواکتیو پوزیترون را از خود تابیده و ایجاد زوج پوزیترون و الکترون می‌کند. وقتی پوزیترون با الکترون‌های محیط برخورد می‌کند، ذراتی را تولید می‌کند که باعث ایجاد نور قابل ردیابی می‌شود. دستگاه PET این نور را ثبت و تصاویر سه بعدی از توزیع ماده ردیاب در بدن فراهم می‌کند. در تصویربرداری ملکولی به وسیله مغناطیس هسته‌ای، ماده ردیاب را به بیمار تزریق می‌کنند که به طور خاص به یک ملکول یا سلول هدف متصل می‌شود. سپس با استفاده از تکنیک‌های MRMI، تصاویری از توزیع ملکول یا سلول هدف در بدن تهیه می‌شود. این روش به پژوهشگران و پزشکان کمک می‌کند تا فرآیندهای بیولوژیکی مختلف را در سطح ملکولی در بدن مطالعه کنند.

در کل، تکنولوژی‌های تصویربرداری با استفاده از علم شیمی در پزشکی امکان تشخیص و مطالعه بیماری ‌ها و فرآیند های بیولوژیکی را به دقت و صحت بیشتری فراهم می‌کنند. این تکنولوژی‌ها باعث تشخیص زودهنگام بیماری ‌ها، رصد پاسخ به درمان و توسعه روش‌های جدید در پزشکی می‌شوند.

فناوری های جدید تشخیصی

در زمینه پزشکی، علم شیمی به عنوان یکی از حوزه‌ های مهم در تشخیص بیماری ‌ها و توسعه فناوری ‌های جدید نقش بسزایی دارد. در زیر، به برخی از فناوری‌ های جدید تشخیص بیماری‌ها در پزشکی با استفاده از علم شیمی اشاره می‌کنیم:

• تشخیص بیماری ها با استفاده از اثر انگشت: انگشتان دارای الگو های منحصر به فردی هستند که می توانند برای شناسایی هویت فرد استفاده شوند. اما تحقیقات نشان داده است که اثر انگشت نه تنها می تواند برای شناسایی هویت بلکه برای تشخیص بیماری ها نیز استفاده شود. اخیراً تحقیقاتی انجام شده است که نشان می دهد الگوهای اثر انگشت می توانند تغییراتی ناشی از بیماری ها را نشان دهند. برای مثال، تغییرات در الگوی عروق کاپیلری انگشتان ممکن است به عنوان نشانگری برای بیماری های قلبی و عروقی استفاده شود.
• تکنولوژی های تشخیص بیماری ها به کمک هوش مصنوعی: با استفاده از الگوریتم‌ ها و مدل ‌های هوش مصنوعی، می‌توان الگو ها و الزامات مشترک در داده‌ های بالقوه زیادی را شناسایی کرد و در تشخیص و پیش‌بینی بیماری‌ ها بهبود قابل توجهی را به ارمغان آورد. برخی از کاربردهای هوش مصنوعی در تشخیص بیماری ‌ها شامل تشخیص تصاویر پزشکی، تحلیل داده‌های بزرگ و پیش‌بینی بیماری، پیش‌بینی و توصیه درمان و ربات های پزشکی هستند.
• دستگاه های تحلیل (آنالیزور) بدن: این دستگاه ها برای تجزیه و تحلیل ملکول ها و ترکیبات شیمیایی در بدن به کار می روند. برخی از دستگاه های مورد استفاده شامل طیف سنجی جذب اتمی (Atomic Absorption Spectroscopy)، طیف سنجی جذب اتمی با حرارت القایی (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy) و دستگاه های تجزیه بالا کارایی (High-Performance Liquid Chromatography) هستند. این دستگاه ها می توانند برای تشخیص و کمی سازی مواد مختلف در نمونه های بیولوژیکی مانند خون، ادرار و بافت ها استفاده شوند. مثلاً با استفاده از دستگاه های تحلیل بدن می توان سطح قند خون را اندازه گیری کرده و بیماری دیابت را تشخیص داد.
• روش های بر پایه سنتز نانوذرات: علم شیمی نانوذرات، که تولید، شناسایی و کاربرد های نانوذرات را مورد بررسی قرار می دهد، به طور فزاینده ای در تشخیص بیماری ها در پزشکی استفاده می شود. با استفاده از شیمی نانوذرات، می توان نانوذرات را به عنوان نشانگرها برای تشخیص بیماری ها استفاده کرد. برای مثال، نانوذرات طلا می توانند به آنتی‌بادی ها متصل شوند و اثرات نوری خاصی را تولید کنند که می توانند برای تشخیص بیماری ها مانند سرطان استفاده شوند. همچنین، نانوذرات مغناطیسی نیز می توانند برای تشخیص و ردیابی بیماری ها با استفاده از تصاویر تصویربرداری مغناطیسی (MRI) استفاده شوند.

نقش شیمی در درمان بیماری ها

همانطور که قبلا به آن اشاره شد، شیمی علم مطالعه ملکول هاست که دنیای پیرامون ما را شکل داده است و با استفاده از این دانش می توان پیشرفت های فراوانی در حوزه های مختلف ایجاد کرد. با توجه به اهمیت بسیار سلامت جامعه بشری، یکی از حوزه های پرطرفدار و گسترده، زمینه درمان بیماری ها در پزشکی است. ما در این بخش به بررسی برخی روش های درمانی به کمک شیمی و همچنین فناوری های نوین درمان، می پردازیم.

فناوری های نوین درمانی (داروسازی، ژن درمانی و مهندسی بافت)

تکنولوژی هوش مصنوعی

استفاده از فناوری جدید هوش مصنوعی کمک به سزایی در بهبود فرایندهای درمان و تشخیص بیماری ها ایفا می کند. استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین و یادگیری عمیق در پزشکی دیجیتال، ربات های جراح، تجزیه و تحلیل داده های سلامت، پردازش زبان طبیعی و پیش بینی پیشرفت بیماری ها، نقش اساسی در ایجاد پیشرفت های آینده دارد.

داروسازی

طراحی و تولید داروها: شیمی دارویی در طراحی و سنتز داروهای جدید بسیار مؤثر است. شیمی‌دارویی به کمک شیمی محاسباتی و تکنیک‌های شیمیایی مدرن، به تولید ترکیبات شیمیایی با خواص دارویی و گزینش پذیری بالا می‌پردازد. این ترکیبات می‌توانند درمان بیماری‌ها را تسهیل کنند، علائم بیماری را کاهش دهند و بهبودی را به دست آورند. در مقاله قبل با عنوان ” شیمی و فناوری: از هوش مصنوعی تا طراحی دارو” به طور کامل به این موضوع پرداختیم.

بررسی مکانیسم عمل داروها: شیمی تحلیلی و شیمی فیزیکی به ما در درک مکانیسم عمل داروها کمک می‌کند. با استفاده از این روش‌ها، می‌توان مواد شیمیایی و ترکیبات فعال در دارو ها را شناسایی و متوجه شد که چگونه با سامانه‌ های بیولوژیکی در بدن تعامل هستند و تغییرات مورد نیاز را در بیماری‌ ها ایجاد می‌کنند.

بهینه‌سازی فرآیندهای تولید دارو: با استفاده از شیمی صنعتی و مهندسی شیمی، فرآیندهای تولید دارو ها به گونه‌ای بهینه سازی می‌شوند که تولید بهتر، اقتصادی‌تر و با کیفیت‌تری را فراهم می‌کنند. این به ما کمک می‌کند تا به طور همزمان و با کیفیت بالا داروها را برای بیماران تولید کنیم.

شیمی و دارورسانی: در ارائه دارو به بدن، شیمی تحویل دارو نقش حیاتی دارد. این حوزه شیمی در توسعه سیستم ‌های حمل و نقل دارو، نانوذرات دارویی، فرمولاسیون‌ های دارویی و روش‌ های جدید تحویل دارو مانند روش‌های نانو کاربرد دارد. این روش‌ها به دارو ها کمک می‌کنند تا به طور هدفمندانه‌ تر و کارآمد تر به محل اثر خود در بدن برسند، اثربخشی بیشتری داشته باشند و عوارض جانبی کمتری ایجاد کنند.

تحلیل نتایج آنالیز

شیمی آنالیز در تشخیص بیماری ‌ها و نظارت بر درمان ‌ها نقش مهمی دارد. با استفاده از تکنیک ‌های شیمی آنالیز مانند کروماتوگرافی، طیف‌سنجی و الکتروشیمی، می‌توان دارو ها را در نمونه‌های بیولوژیکی مانند خون و ادرار شناسایی و مقدار آن ‌ها را اندازه‌گیری کرد. این روش ‌ها علاوه بر تشخیص بیماری‌ ها، می‌توانند در بررسی اثربخشی درمان و کنترل دارو ها نیز مورد استفاده قرار گیرند.

ژن درمانی

ژن درمانی، فرایندی است که در آن ژن‌های ناهنجار که منجر به بیماری ‌ها می‌ شوند، با استفاده از تکنیک ‌های شیمیایی و بیوشیمیایی بهبود یا جایگزین می‌شوند. مثلاً، تکنیک ‌های شیمیایی مانند روش‌ های تغییر ساختار DNA مثل CRISPR-Cas9 و روش‌ های تحویل ژن مانند وکتورهای ویروسی مورد استفاده قرار می‌گیرند. شیمیست ها در این حوزه می‌توانند در طراحی و سنتز وکتور های ژنتیکی و توسعه روش‌ های دقیق تحویل ژن نقش داشته باشند.

مهندسی بافت

مهندسی بافت، فرایندی است که در آن سازه‌های بیولوژیکی تشکیل می‌ شوند تا بافت‌ ها و اعضا را جایگزین کنند و به ترمیم و بازسازی بافت ‌های تخریب شده در بیماری‌ ها کمک کنند. در این حوزه، شیمی می‌تواند در تولید سازه ‌های بیولوژیکی مانند پوشش‌ ها، اسکافولد‌ ها و بایوماتریال ‌ها نقش مهمی داشته باشد. شیمیدانان می‌توانند مواد خاصی را طراحی و سنتز کنند که خواص ضروری برای مهندسی بافت را دارا باشند. این مواد می‌توانند خاصیت‌ هایی مانند قابلیت تخریب، قابلیت جذب، قابلیت رشد سلولی و سازگاری با بافت‌های زنده را داشته باشند. همچنین، می‌توانند در توسعه روش‌ های دقیق تحویل مواد به بافت‌ها و تنظیم فرایند های شیمیایی درون سلول ‌ها نیز نقش داشته باشند.

تحقیقات و پروژه های پیشرو شیمی در پزشکی

• تشخیص سرطان سینه با اثر انگشت (https://www.nature.com/articles/s41598-023-29036-7)
• معکوس سازی دیابت با برنامه ریزی مجدد سلولهای بنیادی معده (https://www.nature.com/articles/s41556-023-01130-y)
• ساخت نمونه اولیه واکسن ضد سرطان (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c12843)
• اکتشاف داروهای درمان بیماری های چشم (https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2221045120)
• تشخیص و درمان همزمان سرطان با مولکول TiY (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36923526/)
• بازتولید سلول های شنوایی Hair Cells از طریق اکتشاف دارو (https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2215253120)
• شکافت کد سلولی را بر روی خمیده شدن پروتئین برای دستیابی به بسیاری از راه های درمانی جدید (https://phys.org/news/2023-12-cellular-code-protein-therapeutic-avenues.html)

استارتاپ های موفق شیمی در پزشکی

با یک جستوجوی کلی در این زمینه، می توان دریافت که اغلب این استارتاپ ها در زمینه های بیوتکنولوژی، هوش مصنوعی، شیمی سبز، اکتشاف دارو و همچنین ساخت دستگاه های کنترل سلامتی هستند. در این بخش برخی از موفق ترین استارتاپ ها را معرفی می کنیم.

Care AI مانیتورینگ خودکار بیمار را فراهم می کند

• Care AI یک استارتاپ مستقر در ایالات متحده است که یک پلتفرم نظارت بر بیمار مستقل مبتنی بر هوش مصنوعی را ارائه می دهد. پلتفرم استارتاپ به سنسورهای لبه اختصاصی متصل می شود و اتاق های معمولی را به اتاق های خودآگاه تبدیل می کند. این پلتفرم ایمنی بیمار را افزایش می دهد، خطا های پزشکی را کاهش می دهد و کیفیت مراقبت و کارایی بالینی را بهبود می بخشد. این برنامه در نظارت بر بهداشت دست، نظارت بر بیمار در بستر برای جلوگیری از سقوط، و پیش‌بینی زخم‌های فشاری، لرزش و سایر خطرات کاربرد دارد.

Exiom یک دستگاه با فناوری پرینت سه بعدی در محل را توسعه می دهد

• Exiom یک استارت آپ مستقر در ایالات متحده است که از فناوری اسکن و چاپ سه بعدی برای تولید راه حل های سفارشی برای بهبود شکستگی ها و رگ به رگ شدن ها استفاده می کند. این استارت آپ یک دستگاه پشتیبانی بهداشتی، ضد آب، تنفس، ضد خارش، به راحتی قابل جابجایی و قابل استفاده مجدد ایجاد می کند که بی حرکتی را با شرایط هر بیمار تطبیق می دهد. مزیت کلیدی راه حل استارتاپ شامل چاپ در محل در یک محیط بالینی، حذف زمان و هزینه ریخته گری مجدد با مواد سنتی است.

Aritium Technologies به بهینه سازی عملیات برای بیمارستان ها کمک می کند

• Aritium Technologies یک استارتاپ اسپانیایی است که عملیات بیمارستان و مراکز بهداشتی را بهینه می کند. از هوش مصنوعی اشیا (AIoT) برای اتصال پرسنل و مواد استفاده می کند. به این ترتیب، راه حل استارتاپ وضعیت دارایی، محیط بیمارستان و شرایط بیمار را بررسی می کند. پارامترهایی که راه حل Aritium Technologies نظارت می کند شامل ماسک ها، تجهیزات الکتروپزشکی، کیفیت هوا، مکان و علائم حیاتی بیمار است. این رویکرد متصل به موسسات مراقبت های بهداشتی دیدی دقیق از دارایی ها و بیماران خود را ارائه می دهد. در نتیجه، استفاده از دارایی را به حداکثر می رساند و مراقبت از بیمار را بهبود می بخشد.

Pathos پزشکی دقیق مبتنی بر هوش مصنوعی را تقویت می کند

• استارتاپ Pathos مستقر در ایالات متحده، پلتفرمی را توسعه می‌دهد که از داده‌های انکولوژی گسترده، اطلاعات ژنومی، و هوش مصنوعی پیشرفته با محیط‌های آزمایشگاهی برای مهندسی مجدد توسعه دارو استفاده می‌کند. پلتفرم PathOS از داده‌های انکولوژی در دنیای واقعی، داده‌های ژنومی عملکردی مشتق شده از بیمار، و آنالیزهای سیلیکونی را با مدل‌سازی بیولوژیکی برای طراحی آزمایش‌های بالینی بهینه استفاده می‌کند. مجموعه توسعه بالینی این استارتاپ همچنین داده‌ها را از منابع متعدد هماهنگ می‌کند و یک چارچوب یادگیری ماشینی قابل تعمیم را برای تحلیل‌های دارایی خاص و مدل‌های هوش مصنوعی ممکن می‌سازد. علاوه بر این، Pathos’ Discovery Engine شناسایی و اولویت‌بندی هدف را خودکار می‌کند، اهداف را با استفاده از هوش مصنوعی پیشرفته و داده‌های گسترده بیماران پالایش می‌کند و توسعه داروهای دقیق را تسریع می‌کند.

Viveo Health مراقبت بیمار از راه دور را ممکن می کند

• استارتاپ استونیایی Viveo Health یک پلتفرم مراقبت از راه دور کاملاً کارآمد و تمام عیار ارائه می دهد که بیمه و مراقبت های بهداشتی را پیوند می دهد. این استارتاپ یک پلتفرم مشاوره آنلاین با پزشک را برای کلینیک ها، پزشکان، بیماران و شرکت ها فراهم می کند. این به کاربران اجازه می دهد تا از طریق تماس های ویدیویی و همچنین رزرو قرار ملاقات با ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی ارتباط برقرار کنند. این پلتفرم همچنین به کاربران این امکان را می‌دهد که با استفاده از این اپلیکیشن، توصیه‌های پزشکی، نسخه‌های الکترونیکی یا ارجاع‌های الکترونیکی را مستقیماً از پزشکان دریافت کنند.

CardiaTec Biosciences اهداف دارویی بیماری های قلبی عروقی را ارائه می دهد

• استارتاپ CardiaTec Biosciences مستقر در بریتانیا از هوش مصنوعی و داده‌های چند omics در مقیاس بزرگ برای توسعه اهداف دارویی بیماری‌های قلبی عروقی استفاده می‌کند. پلتفرم تجزیه و تحلیل چند omics مبتنی بر هوش مصنوعی استارتاپ، روابط بین لایه‌های بیولوژیکی مختلف، از جمله تنوع ژن، متیلاسیون، بیان، پروتئومیکس و متابولومیک را آشکار می‌کند. این پلتفرم همچنین دارای طبقه بندی بیمار و شناسایی نشانگرهای زیستی برای تسهیل انتقال به سمت پزشکی شخصی و بهبود مراقبت از بیمار است.

نگاهی عمیق به این استارتاپ ها رویکردی برای شروع کسب و کار خودتان در این زمینه را فراهم می کند.

آینده شیمی در پزشکی

از دیرباز، اهمیت دانش شیمی و کاربردی کردن آن در صنعت پزشکی به خوبی مشخص شده است. می توان اینجا از زکریای رازی یاد کرد که با این دانش، پیشرو در پزشکی زمان خودش بوده است و تا به امروز حتی می توان به برندگان جایزه نوبل پزشکی، که شیمیدان هستند، اشاره کرد. جایزه نوبل پزشکی سال 2023 به دو دانشمند که یکی از آنها بیوشیمیست (کاتلین کاریکو) است اهدا شد.

این زمینه تحقیقاتی و صنعتی بسیار مورد توجه قرار گرفته و در آینده پیش بینی می شود که در هریک از حوزه های معرفی شده در فناوری های جدید و استارتاپ ها شاهد موفقیت های چشمگیری باشیم. می توان با شناسایی کمبود ها و چالش های موجود در زمینه پزشکی، با راه اندازی شرکت خودتان، کمکی شایان به جامعه و صنعت پزشکی ارائه داد. بی شک هریک از شما توانایی و استعداد باالقوه در ایجاد این سیستم را دارید و بدانید تنها راه موفقیت دانش و استمرار در رسیدن به هدف است.

کلام آخر

در این مقاله به بررسی نقش شیمی در پزشکی در تشخیص و درمان بیماری ها با استفاده از فناوری های جدید پرداختیم. در ادامه برخی تحقیقات مهم و پیشرو در زمینه پزشکی و استارتاپ های موفق را معرفی و بررسی کردیم و نگاهی به آینده این زمینه انداختیم.

امیدواریم مطالعه این مقاله برای شما مفید واقع شده باشد.