ندا اظهری، خبرنگار گروه دانشگاه: حوزه سلامت و بهداشت از آن دست حوزه‌هایی است که کوچک‌ترین فناوری و کشفی می‌تواند به نفع آن تمام شود و تاثیر بسزایی در روند بهبود بیماران در جامعه داشته باشد. توسعه فناوری نانو به‌ویژه در سال‌های اخیر تا حد زیادی توانسته موقعیت این حوزه را به‌طور مستقیم و غیرمستقیم ارتقا دهد. به‌طور قطع، فناوری‌های نانویی در حوزه سلامت و بهداشت به تشخیص سریع‌تر و آسان‌تر بیماری‌ها و نیز حفظ سلامت محیط‌زیست کمک می‌کند. در حالت کلی، حوزه سلامت و بهداشت از منظر فناوری نانو، دو شاخه مأموریت ویژه را در دستور کار خود قرار داده است که شامل تولید صنعتی نانوداروها و نانومکمل‌ها بر پایه فناوری‌های پیشرفته نانو و تولید صنعتی نانوزیست حسگرها می‌شود. 

بازار 330 میلیارد تومانی محصولات دارویی نانو

در نخستین مأموریتی که فناوری نانو در حوزه سلامت درپیش گرفته، پیشرفت در زمینه تولید صنعتی نانوداروها و نانومکمل‌های نانویی مدنظر قرار گرفته است. اگر نگاهی به چالش‌های مهمی داشته باشیم که بر سر راه حوزه سلامت وجود دارند، گسترش بیماری‌های غیرمسری و شیوع بیماری‌های مسری، مشکلات تغذیه‌ای به دنبال کاهش کیفیت زندگی و کاهش سطح دسترسی بیماران به محصولات پیشرفته حوزه سلامت جزء مهم‌ترین این موضوعات هستند. از این رو، بخش زیادی از پروژه‌های توسعه فناوری در حوزه سلامت به سمت رفع همین چالش‌ها متمرکز شده‌اند. به دنبال استفاده از فناوری نانو در این بخش، فعالیت‌هایی در زمینه‌های مختلف تولیدی مانند تولید داروهای پیشرفته برای ترمیم زخم، تشخیص و درمان تومورهای سرطانی و آلزایمر درپیش گرفته شده است. برای دستیابی محققان کشور به این فناوری‌ها و تولیدات، از فناوری‌های نانومواد برای تولید ژل‌های حاوی نانودارو؛ از فناوری نانومواد برای تولید ماده موثر نانوداروی حاجب؛ همچنین از فناوری نانومواد برای توسعه فناوری نانو در افزایش اثربخشی پرتودارو؛ از فناوری نانومواد برای تولید نانوداروی آهن تزریقی؛ از فناوری نانوحباب برای درمان بیماری آلزایمر مبتنی‌بر نانوحباب؛ و از فناوری نانوحامل برای توسعه فناوری ژل جوان‌کننده استفاده می‌شود.

طبق آخرین آمارها، حدود 9 شرکت تولیدی در حوزه تولید صنعتی نانوداروها و نانومکمل‌ها بر پایه فناوری‌های پیشرفته نانو فعالیت می‌کنند. علاوه‌براین، 22 نوع محصول هم به‌عنوان محصولات تجاری شده دارای گواهی نانومقیاس در این حوزه تولید شده‌اند. حجم بازار محصولات نانویی در این حوزه در سال 1401 رقمی بالغ بر 330 میلیارد تومان را به خود اختصاص داد. ازجمله فناوری‌های نانویی که در این حوزه تولید شده‌ می‌توان به فناوری ساخت نانوذرات لیپوزومال در داخل کشور اشاره کرد که شرکت‌های داخلی موفق شده‌اند با بومی‌سازی این فناوری، از آن در ساخت نانوداروها و مکمل‌های غذایی مانند آهن، روی و کلسیم استفاده کنند. حوزه نانوداروها و مکمل‌های نانویی حدود 60 درصد از کل بازار 570 میلیارد تومانی فناوری نانو را از آن خود کرده است. علاوه‌براین، از بازار 330 میلیارد تومانی فروش نانودارو و مکمل‌های نانویی در سال 1401، حدود 47 درصد را نانوداروها و 53 درصد را مکمل‌های نانویی کسب کرده‌اند. بین سال‌های 1395 تا 1401، نانوداروهای تولید شده در داخل کشور حجم فروشی معادل 530 میلیارد تومان را به خود اختصاص دادند که بیش از 160 میلیارد تومان از این مقدار که قریب به یک‌پنجم را شامل می‌شوند، مربوط به سال 1401 می‌شود. در این بازه زمانی، سهم صادرات نانوداروها و مکمل‌های نانویی به کشورهایی چون سوریه و ترکیه چیزی بالغ بر 9 میلیون و 200 هزار دلار بوده است. درمجموع، تولید نانوداروهای داخلی در 7 سال گذشته رقمی بیشتر از 90 میلیون دلار را دربرگرفته است که حدود 10 برابر میزان صادرات این محصولات، صرفه‌جویی ارزی ایجاد کرده است. بعد از تولید نانوداروها و جایگزین شدن آنها با نمونه‌های خارجی، تاثیر آن بر فرآیند درمان بیماران توانسته هزینه‌های بیمه‌های سلامت و درمان را تا 700 میلیارد تومان کاهش دهد. در زمینه مکمل‌ها هم طبیعتا مکمل‌های نانویی از قبیل زینک به دلیل استفاده از فناوری نانولیپوزوم در آنها، قدرت جذب دوبرابری نسبت به مکمل‌های زینک موجود در بازار پیدا کرده‌اند. 

مهم‌ترین پروژه‌های تولید نانوداروها و نانومکمل‌ها

1- یکی از مهم‌ترین پروژه‌هایی که در سال 1402 در زمینه فناوری نانو و حوزه سلامت و بهداشت فعالیت کرده، پروژه «توسعه فناوری نانو در افزایش اثربخشی پرتودارو با هدف درمان تومورها» است که با توجه به فناوری نانوموادی که در آن به کار رفته، در درمان سرطان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. سطح آمادگی فناوری (TRL) این پروژه 6 است، به این معنی که محصول تولید شده در مرحله ارزیابی میدانی قرار دارد. این پروژه مبلغ حمایتی 140 میلیون تومانی را در قالب اساتید مأموریت‌گرا و محصول‌محور دریافت کرده‌اند. 

2- پروژه دیگری که در حوزه نانوداروها و مکمل‌های نانویی در سال 1402 دنبال شده به «توسعه فناوری نانوامولسیون ملاتونین جهت افزایش اثربخشی در دزهای پایین به‌عنوان داروی آرام‌بخش» شناخته می‌شود که کاربرد آن در قالب آرام‌بخش است و در تولید آن از نانومواد (نانوامولسیون) استفاده می‌شود. این پروژه نیز با TRL 6 به‌عنوان کسب‌وکارهای نوپا، مرحله ارزیابی آزمایشگاهی را پشت سر می‌گذارد و از حمایت 50 میلیون تومانی برخوردار شده است. 

3- دیگر پروژه این حوزه، «توسعه فناوری اسکوالن نانوساختار در حوزه سلامت و درمان» است که با توجه به نانومواد (نانوساختار)هایی که در آن به کار رفته، در زمینه کنترل فشار و چربی خون مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پروژه در مرحله TRL 5 قرار گرفته. برنامه حمایتی آن، اساتید مأموریت‌گرا و محصول‌محور بوده و مبلغ 50 میلیون تومان حمایت دریافت کردند. 

4- دیگر پروژه نانومحور، «تولید ماده موثره نانوداروی حاجب تیلمانوسپت مبتنی‌بر نانوساختار فلزی» است که با توجه به نانومواد (رادیواکتیو) به کار رفته در آن، در تشخیص بافت‌های سرطانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. TRL این پروژه 5 است، به این معنی که در مرحله ارزیابی آزمایشگاهی قرار دارد. برنامه حمایتی این پروژه به صورت توسعه درون‌زا بوده و مبلغ 200 میلیون تومان حمایت دریافت کرده است. 

5- «تولید نانوداروی آهن تزریقی (فریک کربوکسی مالتوز) بر پایه نانوساختارهای آهن برای درمان کم‌خونی شدید (فقر شدید آهن)» دیگر پروژه حوزه سلامت و بهداشت در زمینه نانومواد و نانومکمل‌هاست که با توجه به نانومواد (نانوساختار) به کار رفته در آن، در درمان کم‌خونی شدید (فقر رشدید آهن) به کار می‌رود. TRL این پروژه 5 است و مرحله ارزیابی آزمایشگاهی را پشت سر می‌گذارد. نوع حمایت از این پروژه در قالب توسعه درون‌زا بوده و مبلغ 200 میلیون تومان حمایت دریافت کرده است. 

بازار نانوحسگرها تا 5 سال آینده 20 میلیارد دلاری می‌شود

مأموریت ویژه دیگری که فناوری نانو در حوزه سلامت و بهداشت برعهده گرفته، فعالیت در حوزه تولید صنعتی نانوزیست حسگرهاست که عمده‌ترین فعالیت آن در زمینه توسعه حسگرهای نوظهور برای تشخیص بیماری‌هاست. مهم‌ترین فعالیت‌هایی که در حوزه تولید صنعتی نانوزیست حسگرها انجام می‌شود، به واسطه فناوری نانوحسگر و برای عملکردهایی چون نانوزیست حسگر بر پایه آپتامر پوشش داده شده با نانوذرات طلا؛ نانوحسگرهای تشخیص و غربالگری آلزایمر؛ نانوزیست حسگر برای تشخیص بیماری پارکینسون؛ نانوحسگرهای تشخیص بیماری آلزایمر در مراحل اولیه؛ طراحی و ساخت نانوحسگرهای پوشیدنی؛ نانوبایوسنسور جهت تشخیص بیماری‌های مبتنی‌بر میکروفلوئیدیک و خواص پلاسمونی؛ و نانوحسگرهای تشخیص زودهنگام بیماری آلزایمر است. انقلاب صنعتی چهارم و تحول دیجیتال را به جرأت می‌توان یکی از اصلی‌ترین پروژه‌های کلان دنیا در 10 سال آینده دانست. در این میان، به دلیل توسعه هر روزه هوش مصنوعی و به‌طور کلی، فناوری‌های نوظهور و هوشمند در دنیا، حسگرها مهم‌ترین مولفه انقلاب صنعتی چهارم هستند به‌گونه‌ای که حتی حسگرها به‌عنوان قلب این انقلاب معرفی شده است. اهمیت این فناوری از سوی موسسات معتبری چون مجمع جهانی اقتصاد، موسسه تحقیقاتی صنعتی ایتری، سازمان علم و فناوری نانو، موسسه تحقیقاتی لوکس و نهاد‌ای یوپیک، تایید شده و حسگرها در زمره فناوری‌های نوظهور قرار گرفته‌اند که همین امر خبر از اثربخشی این فناوری در دنیای دیجیتال امروز دارد. در مطالعاتی که روی برنامه کشورهای پیشرو در این حوزه مانند آمریکا، اقتصادهای نوظهوری چون هند و کشورهایی با شرایط اقتصادی مشابه ایران مانند مالزی انجام شد، نشان می‌دهد که این کشورها در چهارچوب مجموعه‌ای از برنامه‌های پیشرو در حوزه فناوری، بر حوزه حسگرها متمرکز شده‌اند. مطالعاتی هم که روی بازار نانوحسگرها صورت گرفته، حکایت از آن دارد که بازار این حوزه تا پنج سال آینده با رشد قابل توجهی که دارد به بیش از 20 میلیارد دلار برسد که بالاترین سهم این حوزه را بخش سلامت و بهداشت به خود اختصاص خواهد داد. به نظر می‌رسد با توجه به رشد چشمگیری که تعداد و بازار نانوزیست حسگرها در 10 سال آینده خواهند داشت، حمایت از توسعه حسگرهای نوظهور می‌تواند به توسعه صنعتی نانوزیست حسگرها کمک کند. 

بازار 25 میلیاردی نانوحسگرها در ایران

در حال حاضر قریب به 6 شرکت در حوزه نانوحسگرها فعالیت می‌کنند و 13 نوع محصول تجاری‌شده در این حوزه نیز از گواهی نانومقیاس برخوردارند. حجم بازار محصولات این حوزه در سال 1401 به رقمی بالغ بر 25 میلیارد و 500 میلیون تومان رسید. به‌عنوان یکی از مهم‌ترین فعالیت‌هایی که در سال‌های اخیر در زمینه تولید نانوزیست حسگرها انجام شده، می‌توان به فعالیت یک شرکت دانش‌بنیان اشاره کرد که تا سال گذشته تنها تولید کیت‌های استخراج RNA را برعهده داشت اما به تازگی با استفاده از فناوری‌های جدید، موفق به توسعه فناوری استخراج DNA شده است. کیت‌هایی که این شرکت تولید می‌کند، با قیمتی حدود یک‌بیستم کیت‌های نمونه اروپایی و یک‌پنجم نمونه‌های چینی و تایوانی به فروش می‌رسند. با توجه به اهمیت این کیت‌ها در دوران همه‌گیری کرونا، تولید این شرکت به 5000 واکنش در روز هم رسید. همچنین، غربالگری برای سرطان روده که از مهم‌ترین عارضه‌هایی است که کیفیت زندگی بیماران را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار می‌دهند. در سال 1402، وزارت بهداشت غربالگری سرطان روده برای سه میلیون نفر را در دستور کار خود قرار داد که از این بین، یک میلیون نفر با کیت‌های نانویی تولید داخل غربالگری شدند. علاوه‌بر این، در سال گذشته بیش از 100 هزار نوع کیت تشخیص موادمخدر و نیز 600 هزار کیت تشخیص بارداری مبتنی‌بر فناوری نانو در بازار داخلی عرضه شد تا بتواند بخش زیادی از نیاز داخل را نسبت به نانوحسگرها تامین کند. 

مهم‌ترین پروژه‌های حوزه نانوزیست حسگر

1- یکی از مهم‌ترین پروژه‌هایی که در حوزه نانوزیست حسگرها در سال گذشته انجام شد، «توسعه فناوری نانوبایوسنسور جهت تشخیص بیماری‌ها مبتنی‌بر میکروفلوئیدیک و خواص پلاسمونی» است که با فناوری نانوحسگر، در تشخیص زودهنگام بیماری سرطان کاربرد دارد. این پروژه با حمایت در قالب کسب‌وکارهای نوپا، از 40 میلیون تومان حمایت مالی برخوردار شده است. TRL این پروژه 5 است به این معنی که مرحله ارزیابی آزمایشگاهی را پشت سر می‌گذارد. 

2- پروژه بعدی «توسعه فناوری نانوزیست حسگر رنگ‌سنجی برای تشخیص بیماری پارکینسون» است که با فناوری نانوحسگر استفاده شده در آن، برای تشخیص بیماری پارکینسون به کار می‌آید. TRL این پروژه 4 است و مرحله ارزیابی آزمایشگاهی را سپری می‌کند. حمایت‌ها از این پروژه در قالب اساتید مأموریت‌گرا و محصول‌محور بوده و 50 میلیون تومان حمایت دریافت کرده‌اند. 

3- پروژه دیگر، «طراحی و ساخت نانوحسگرهای پوشیدنی در حوزه تشخیص بیماری» است که به لطف استفاده از نانوحسگرها بر پایه کوآنتوم دات، برای تشخیص بیماری زردی نوزادان و بیماران مبتلا به هپاتیت به کار می‌آید. TRL این پروژه 4 است و ارزیابی‌های آزمایشگاهی را دنبال می‌کند. حمایت‌های این پروژه هم در قالب فناوری‌های بدیع صورت گرفته و مبلغ 220 میلیون تومان به‌عنوان حمایت دریافت کرده‌اند. 

4- پروژه بعدی «توسعه فناوری نانوحسگرهای تشخیص زودهنگام بیماری آلزایمر» است که از نانوحسگر در تولید آن استفاده شده و برای تشخیص زودهنگام بیماری آلزایمر به کار می‌رود. TRL این پروژه 3 بوده و در مرحله تحقیقات آزمایشگاهی قرار دارد. حمایت‌ها از این پروژه در قالب فناوری‌های بدیع صورت گرفته و حمایت مالی 250 میلیون تومانی از آن انجام شده است. 

5- پروژه دیگری هم با عنوان «توسعه فناوری نانوحسگرهای تشخیص بیماری آلزایمر در مراحل اولیه» است که با فناوری نانوحسگر به کار رفته در آن، برای تشخیص بیماری آلزایمر در مراحل اولیه مورد استفاده قرار می‌گیرد. TRL آن 3 بوده و تحقیقات آزمایشگاهی را سپری می‌کند. حمایت‌ها از این پروژه هم در قالب فناوری‌های بدیع صورت می‌گیرد و حمایت‌های مالی 60 میلیون تومانی دریافت کرده است.