محقق ایرانی دانشگاه استانفورد: کاربعدی‌ام شبیه‌سازی سیستم گردش خون است/ دنبال رشته‌ای بروید که به آن علاقه‌دارید
تحقق نسبی یکی از آرزوهای دیرینه انسان یعنی «نامیرایی» در گرو فناوری‌هاست و یکی از فناوری‌هایی که به خوبی از پس کشف بیماری‌ها در بدن و درمان آنها برمی‌آید، نانوماشین است. این ابزارهای بسیار ریز با مکانیسم‌های متفاوتی وارد بدن می‌شوند و سلول‌های سرطانی را شناسایی می‌کنند و با دارو رسانی موثر به درمان آنها کمک می‌کنند. یکی از محققان ایرانی به نام «نریمان فرساد» در دانشگاه استانفورد روی این حوزه کارهای تحقیقاتی انجام می‌دهد.
نسترن صائبی، گروه علم و فناوری آنا- نریمان فرساد هم‌اکنون در دانشگاه استانفورد در زمینه خاص «ارتباطات مولکولی» کار می‌کند تا بتواند گروهی از نانوماشین‌ها را طراحی کند که وارد بدن می‌شوند و کارهای پیچیده همانند شناسایی سلول‌های معیوب یا بیمار را انجام می‌دهند.
در ادامه مصاحبه ایمیلی آنا را با این محقق ایرانی می‌خوانید:
کجا تحصیل کرده‌اید و در چه رشته‌ای؟ چه زمانی به خارج از کشور سفر کردید؟ زمینه کاری‌تان چیست؟
من در ۱۴ سالگی به همراه خانواده به کانادا مهاجرت کردم. لیسانسم را در دانشگاه یورک در کانادا گرفتم و بعد برای فوق لیسانس در همان دانشگاه ادامه دادم. در مقطع لیسانس رشته‌ام کامپیوتر بود و زمینه تحقیقی‌ام در دوره یادشده مخابرات بود. قصد من بعد از دوره فوق ادامه تحصیل برای دکتری بود و می‌خواستم که دانشگاه خودم را عوض کنم اما استاد دوره لیسانسم به من گفت که در زمینه جدیدی قرار است شروع به کار کند که عنوانش «مولکولار کامیونیکیشن» است. این برای من خیلی جالب بود و تصمیم گرفتم که در دانشگاه یورک بمانم و برای دوره دکتری روی این زمینه جدید تحقیق کنم. الان یک سال و نیم است که بعد از اتمام دوره دکتری در دانشگاه استنفورد در آمریکا در دوره فوق دکتری مشغول تحقیق در همین زمینه هستم.
لطفا راجع به اختراع‌تان در زمینه نانوماشین‌ها توضیح بدهید؟ چگونه ایده چنین ابزاری به ذهن‌تان رسید؟
مساله‌ای که الان روی آن کار می‌کنیم، مربوط به ساخت سیستم‌های مخابراتی‌ای می‌شود که از مواد شیمیایی یا مولکول‌ها برای جابه‌جایی اطلاعات استفاده می‌کنند. این شیوه در طبیعت زیاد استفاده می‌شود. مثلا باکتری‌ها و سلول‌های بدن از این شیوه استفاده می‌کنند تا با همدیگر در ارتباط باشند. دلیل استفاده از این سیستم‌ها این است که استفاده از امواج رادیویی برای جابه‌جایی اطلاعات بین نانوماشین‌ها کار بسیار سختی است. اولا، سیستم‌های رادیویی به انرژی قابل توجهی احتیاج دارند که نمی‌توان داخل یک نانوماشین ذخیره کرد. در ثانی، اگر این مشکل را بتوان حل کرد، چون اندازه آنتن رادیویی که داخل نانوماشین جا شود کوچک است، مجبور به استفاده از امواجی با فرکانس بالا هستیم.
این امواج در جاهایی مثل داخل بدن زود جذب می‌شوند و انرژی خودشان را از دست می‌دهند. مشکل دیگری که امواج رادیویی دارند امکان ایجاد اختلال در آنهاست. در این صورت، اگر تعدادی نانوماشین در بدن از این امواج برای جابه‌جایی اطلاعات استفاده کنند، می‌توان از خارج بدن این سیستم مخابراتی را مختل کرد. برای همین فکر می‌کنیم که یکی از بهترین روش‌ها برای متصل کردن نانوماشین‌ها به همدیگر استفاده از مولکول‌ها و مواد شیمیایی است. وصل کردن این نانوماشین‌ها به هم خیلی مهم است چون به دلیل اندازه کوچک هر یک فقط کارهای بسیار ساده از آنها برمی‌آید و برای کارهای پیچیده‌تر باید با هم در ارتباط باشند. در بدن هم سلول‌های مختلف کارهای مختلف انجام می‌دهند و با همدیگر در ارتباط هستند تا بدن بتواند کار خودش را انجام دهد.
یکی از کارهایی که در این زمینه انجام دادم، ساخت دو دستگاه تحقیقی است. یک دستگاه از یک اسپری الکترونیکی و یک سنسور الکل برای فرستادن سیگنال شیمیایی و دریافت آن استفاده می‌کند. ما نشان دادیم که با استفاده از این دستگاه، اطلاعاتی مثل اس‌ام‌اس را می‌توان از طریقه سیگنال‌های شیمیایی فرستاد. دستگاه دوم از لوله‌های باریک پلاستیکی که مثل یک رگ می‌ماند، استفاده می‌کند.
بیشتر وقتم را پای لپ‌تاپم مشغول کارم و لپ‌تاپم ابزار الکترونیکی است که بیشتر از همه از آن استفاده می‌کنم. ولی از همه بیشتر ساعت هوشمندم را دوست دارم چون کمکم می‌کند که تحرک بیشتری داشته باشم
در داخل لوله، آب با کمک پمپ در جریان است و با استفاده از یک سری پمپ دیگر مواد اسیدی یا بازی وارد لوله می‌شوند. با استفاده از این مواد PH جریان آب عوض می‌شود و با اندازه‌گیری آن اطلاعات دریافت می‌شود. این دستگاه‌ها یک نمونه آزمایشگاهی اولیه برای مولکولار کامیونیکیشن در فضای آزاد و در داخل بدن هستند.
فکر می‌کنید چه زمانی این نانوماشین‌ها وارد بدن انسان می‌شوند؟ آینده نانوماشین‌ها را چگونه می‌بینید؟
نمونه‌های اولیه نانوماشین، کارهای ساده‌ای مثل گشتن دنبال سلول‌های سرطانی در بدن را انجام می‌دهند. این نانوماشین‌ها ممکن است از طریق تغییر ژنتیکی باکتری‌ها ساخته شوند. مثلا باکتری‌های داخل دستگاه گوارشی را تغییر ژنتیکی می‌دهند تا پروتئین‌هایی را که نشانگر سرطان هستند، پیدا و بعد میزان آن را اندازه‌گیری کنند و نتیجه اندازه‌گیری را به صورت سیگنال شیمیایی در رگ‌ها رها کنند. این سیگنال شیمیایی داخل رگ‌ها حرکت می‌کند و از طریق حسگر‌ها در پوست بدن یا یک ساعت هوشمند نتیجه اندازه‌گیری خوانده می‌شود. فکر می‌کنم که چنین نانوماشین‌هایی را تا ۱۰ تا ۱۵ سال دیگر خواهیم دید.
آیا شما به نامیرا شدن انسان‌ها در آینده اعتقاد دارید؟ برای تحقق این امر چه زمینه‌هایی لازم است؟
مسلما تکنولوژی می‌تواند کمک کند که طول عمر آدم‌ها بیشتر شود. ولی در مورد نامیرا شدن باید بگویم که سوال سختی است و من جوابش را نمی‌دانم و فکر می‌کنم که حداقل در آینده نزدیک احتمال اینکه فناوری‌ها به جایی برسند که آدم‌ها را برای همیشه زنده نگه دارند، وجود ندارد.
برای تحقق نتیجه در زمینه مولکولار کامیونیکیشن باید یک محقق ریاضی، شیمی، زیست و مهندسی بداند. البته خیلی سخت است که یک نفر به همه این زمینه‌ها مسلط باشد و برای همین مجبوریم که با دیگر متخصصان این رشته‌ها همکاری کنیم. برای همین این رشته برای من بسیار جذاب است.
اختراع بعدی که دنبال خواهید کرد چه خواهد بود؟ آیا برنامه‌ای دارید برای ابداع جدید؟
در ادامه کارم، دارم یک سیستم جدید آزمایشگاهی درست می‌کنم که سیستم گردش خون در بدن را تا حدودی شبیه‌سازی می‌کند. بعدا از این سیستم استفاده می‌کنم تا ببینم نانوماشین‌ها چطوری می‌توانند داخل بدن به هم اطلاعات بفرستند. در دراز مدت قصد من این است که نشان بدهم آیا می‌توانیم یک شبکه از نانوماشین‌ها داخل بدن داشته باشیم که مثل دستگاه دفاعی بدن با هم کار کنند و مراقب سلامت ما باشند یا خیر.
محبوب‌ترین ابزار الکترونیکی که از آن استفاده می‌کنید چیست و برای چه کاری؟
بیشتر وقتم را پای لپ‌تاپم مشغول کارم و لپ‌تاپم ابزار الکترونیکی است که بیشتر از همه از آن استفاده می‌کنم. ولی از همه بیشتر ساعت هوشمندم را دوست دارم چون کمکم می‌کند که تحرک بیشتری داشته باشم.
زمان‌هایی که اوقات فراغت دارید، با گوشی همراه خود بازی می‌کنید؟ چه بازی موبایلی‌ای انجام می‌دهید؟
متأسفانه معمولا وقت آزاد زیادی برای بازی ندارم. اگر هم داشته باشم، ترجیح می‌دهم اخبار دنیا را روی گوشی‌ام دنبال کنم.
کلا از چه نرم‌افزارهایی در گوشی‌تان بیشتر از همه استفاده می‌کنید؟
ایمیل و یوتیوب بیشترین نرم‌افزاری هستند که استفاده می‌کنم.
از اپلیکیشن‌های پیام‌رسان مثل تلگرام یا واتس‌اپ یا ایمو در چه زمان‌هایی و برای چه کارهایی استفاده می‌کنید؟
از این اپلیکیشن‌ها برای صحبت با دوستان و افراد خانواده که در جاهای دیگر زندگی می‌کنند استفاده می‌کنم.
چه توصیه‌ای به جوانان ایرانی دارید؟
خیلی وقت است که ایران نیستم ولی دوستان زیادی دارم که از ایران برای ادامه تحصیل به اینجا آمده‌اند. همه آنها از میزان سواد بالایی برخوردارند. فکر می‌کنم که بهترین کاری که جوانان می‌توانند بکنند این است که دنبال تحصیل در رشته‌ای بروند که به آن واقعاً علاقه‌مندند.
آیا دوست دارید در ایران زندگی کنید؟ فکر می‌کنید چه امکاناتی باید در ایران وجود داشته باشد تا دوست داشته باشید در ایران زندگی کنید؟
من ایران را خیلی دوست دارم و می‌خواهم در اولین فرصت یک سفر به ایران بیایم. ولی چون خیلی وقت است که از ایران دور بودم، به برگشت به ایران برای زندگی فکر نکرده‌ام.
انتهای پیام/
دایرة المعارف دانش‌بنیان‌ها ۱۰۵؛
دانش‌بنیان‌ها به چند دسته تقسیم می‌شوند؟
در گفتوگو با آنا مطرح شد؛
