پزشکی بالینی

پژوهشگران نانولوله‌های کربنی، الیافی نرم و انعطاف‌پذیر و درعین‌حال محکم ساخته‌اند که در بافت قلب، برای درمان نامنظمی ضربان قلب کاربرد دارند. محققان دانشگاه رایس (Rice) و مؤسسه قلب تگزاس، در حال مطالعه کاربرد الیاف نرم و انعطاف‌پذیر ساخته‌ شده از نانولوله‌های کربنی، برای بازگرداندن هدایت الکتریکی به بافت آسیب‌دیده قلب هستند. با حمایت انجمن قلب آمریکا، این نهادها توانایی الیاف برای اتصال وقفه‌های الکتریکی در بافت، ناشی از بی‌نظمی ضربان قلب را آزمایش کردند.
یک قلب تپنده، توسط سیگنال‌های الکتریکی که موجب انقباض و انبساط بافت‌های قلب می‌شوند کنترل می‌شود. زخم در بافت قلب، باعث عدم هدایت برق می‌شود. این الیاف نرمِ بسیار رسانا، راهی برای کار در اطراف این شکاف‌ها ارائه می‌دهند. سرپرست این پژوهش می‌گوید: «این الیاف مانند کابل‌هایی هستند که به ما اجازه می‌دهند بار الکتریکی را از یک طرف شکاف به طرف دیگر منتقل کنیم. اساساً، ما در حال اتصال کوتاه مدار هستیم.»
الیاف نانولوله، ساخته‌شده در آزمایشگاه شیمی‌دان و مهندس شیمی، ماتئو پاسکوالی در دانشگاه رایس، قطری حدود یک‌چهارم ضخامت یک تار موی انسان دارند؛ اما حتی یک قطعه یک اینچی از آن، شامل میلیون‌ها نانولوله (لوله‌های میکروسکوپی از کربن خالص، کشف‌شده در اوایل 1990) است. پاسکوالی گفت: «هرچند این الیاف در اصل به‌منظور صرفه‌جویی در وزن در هواپیماهای تجاری تولید شد، توانایی‌های بالقوه آن برای کاربردهای پزشکی به‌سرعت آشکار شد.»
از آنجا که این الیاف نرم، انعطاف‌پذیر و بسیار محکم هستند، انتظار می‌رود برای برنامه‌های کاربردی زیستی بسیار مناسب باشند. این الیاف در حال حاضر توانایی بالقوه‌ای برای درمان بیماری پارکینسون نشان داده‌اند که بیمار برای درمان این بیماری عصبی نیاز به کاشت مغز دارد. مارک مک کالی، الکتروفیزیولوژیست قلبی در مؤسسه قلب تگزاس می‌گوید: «افرادی که مبتلا به نارسایی قلبی هستند، در طول زمان دچار زخم بافت قلب می‌شوند که از راه‌های مختلفی روی هدایت الکتریکی در قلب تأثیر می‌گذارد. به اعتقاد ما این الیاف ممکن است به ما کمک کند انواع بی‌نظمی‌های ضربان قلب و مسائل انتقال الکتریکی را حل کنیم.»
فلاویا ویتال، یک دانشمند محقق در آزمایشگاه پاسکوالی می‌گوید: «سیم‌های فلزی خود به بافت قلب آسیب می‌زنند. اگر به فروکردن یک سوزن در پوست خود فکر کنیم، درنهایت پوست واکنش نشان می‌دهد و در اطراف سوزن زخم شکل می‌گیرد؛ اما این الیاف منحصربه‌فرد، کوچک‌تر و قابل‌انعطاف‌تر از یک تار موی انسان بوده و آن‌قدر قوی هستند که در اثر تپش مداوم قلب فرسوده نمی‌شوند. علاوه بر این، به علت امپدانس (مقاومت آن در برابر جریان) کم الیاف، برق به‌مراتب بهتر از آن‌ها نسبت به سیم‌های فلزی هدایت می‌شود.» محققان در حال آزمایش سازگاری زیستی الیاف هستند و امیدوارند بیش از چند سال با آزمایش‌های انسانی فاصله نباشد.

محققان دانشگاه لیدز انگلیس موفق به ارائه روش جدید تشخیص و درمان سرطان به کمک نانولوله‌های طلا شدند. محققان ضمن در نظر گرفتن ماهیت پاک‌کنندگی و تصویرسازی به کمک ذرات طلا موفق به ابداع روشی مدرن در تشیخص و درمان سرطان به کمک نانولوله‌های طلا شدند. 
 در این شیوه با کوتاه یا بلند کردن طول نانولوله‌های طلا می‌توان از طریق امواج مادون قرمز سلول‌های سرطانی را تشخیص داده و مراحل بعدی درمان را انجام داد. پروفسور «استیو ایوانز» استاد فیزیک دانشگاه لیدز تأکید کرد: هنگامی که نانولوله‌های طلا در بدن حرکت می‌کنند، اگر فرکانس خاصی از نور به آنها تابیده شود نانولوله‌ها نور را جذب می‌کنند؛ پس از تشخیص محل سرطان با تابش امواج نوری در محل سلول‌های سرطانی، نانولوله‌ها نور دریافتی را به گرما تبدیل کرده و به دنبال آن سلول‌های سرطانی نابود می‌شوند. 
 محققان معتقدند که به کمک نانولوله‌های طلا و شدت تابش نور لیزر به راحتی می‌توان هم عملکرد تصویرسازی را انجام داد و هم با افزایش شدت نور لیزر عملیات حرارت‌زایی و نابود کردن سلول‌ها را انجام داد. از قابلیت‌های دیگر نانولوله‌های کربنی توانایی حمل داروهای ضدسرطان به محل توده سرطانی در بدن است. نتایج این تحقیق در مجله Advanced Functional Materials منتشر شده است. 

پژوهشگران دانشگاه رایس موفق به ساخت ترکیبی با نام تجاری Bi@US-tubes شدند که از آن می‌توان برای افزایش کنتراست سلول‌های بنیادی در سی‌تی‌اسکن استفاده کرد. بیسموت ماده‌ای است که در تولید برخی داروها از آن استفاده می‌شود، این ماده کاربردهای پزشکی و آرایشی هم دارد. گروه تحقیقاتی دانشگاه رایس بیسموت را داخل نانولوله کربنی قرار دادند و از آن به عنوان عامل کنتراست دهنده موثر در اسکنرهای سی‌تی اسکن استفاده کردند. نتایج این پژوهش در نشریه Journal of Materials Chemistry B به چاپ رسیده است.
این اولین باری نیست که از بیسموت برای تست سی ‌تی اسکن استفاده می‌شود، آزمایشگاه ویلسون نیز به مدت چند سال است که روی عوامل کنتراست دهنده مبتنی بر نانولوله کربنی جهت استفاده در اسکنرهای MRI کار می‌کند. اما این اولین باری است که نانولوله کربنی و بیسموت برای افزایش کنتراست سلول‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. ویلسون می‌گوید: تا جایی که ما می‌دانیم کسی تاکنون از سی‌تی اسکن برای بررسی سلول‌های بنیادین استفاده نکرده است. سی‌تی‌اسکن بسیار سریع‌تر، ارزان‌تر و رایج‌تر از دیگر دستگاه‌ها نظیر MRI است. بنابراین ما فکر کردیم شاید بتوان بیسموت را داخل نانولوله کربنی قرار داد و آن را به درون سلول بنیادین تزریق کرد و در نهایت این سلول را به صورت زنده مورد مطالعه قرار داد.
نتایج این پژوهش تایید کرد که این ایده قابل اجرا است. این گروه تحقیقاتی تست‌هایی روی سلول بنیادین بدست آمده از مغز قرمز استخوان خوک انجام دادند. نتایج نشان داد که سلول‌هایی که با استفاده از نانولوله‌ پرشده و با بیسموت اسکن‌ شدند از سلول‌هایی که با عامل کنتراست دهنده مبتنی بر ید آماده شده‌اند، شفاف‌تر هستند. این گروه نام تجاری Bi@US-tubes را برای این محصول انتخاب کردند.
بیسموت به عنوان عامل کنتراست دهنده در سی‌تی اسکن شناخته می‌شود، با وارد کردن این ماده درون نانولوله کربنی می‌توان غلظت بیسموت را در سلول بنیادی افزایش داد. طول کپسول نانولوله‌کربنی 20 تا 80 نانومتر و قطر آن 1.4 نانومتر است. این کپسول به قدر کافی کوچک است که به راحتی وارد سلول می‌شود. بعد از تزریق به سلول این کپسول‌ها متراکم شده و خوشه‌هایی 300 نانومتری ایجاد می‌کنند. نانولوله‌ها به دلیل چربی‌دوست بودن، بعد از وارد شدن به سلول یکدیگر را یافته و به هم می‌چسبند. سلول‌های بنیادی در مقابل جذب این ماده تغییر خاصی نمی‌کنند.

دانشمندان، تار ابریشمی عنکبوت را با نانولوله های کربنی پوشش داده و الیافی ساخته اند که نه تنها بسیار مستحکم است بلکه رسانای برق  نیز هست. این نخ جدید سه برابر مستحکم تر از ابریشم تار عنکبوت است که یکی از مستحکم و قوی ترین مواد شناخته شده در طبیعت محسوب می شود. نخستین کاربرد این نخ مستحکم جدید در وسایل پزشکی نانومقیاس اعلام شده است.
در آزمایش های انجام شده نمونه اولیه این نخ به عنوان نظارت گر ضربان قلب و همچنین به عنوان یک پیستون، که قادر است با استفاده از جریان برق و رطوبت به میزان نسبتا زیاد 35 میلی گرم افزایش حجم داده و در ساخت الیافی که مانند عضله منقبض می شوند، مورد استفاده قرار گرفت. این مطالعه به سرپرستی دکتر ادن استیون در آزمایشگاه ملی میدان مغناطیسی فلوریدا انجام و نتایج آن در نشریه Nature Communications منتشر شده است.
تار عنکبوت و تقریبا 9 برابر سخت از فولاد است. با وجود این، در مقایسه با فولاد بسیار سبک و انعطاف پذیر و قدرت کشسانی آن 12 برابر پلاستیک است. از این رو برخی آن را فولاد زنده نامیده اند. این فولاد آن قدر محکم است که می توان از آن توری ساخت و با آن یک بوئینگ 747 را متوقف کرد و در عین حال، آن قدر سبک و انعطاف پذیر است که می توان از آن لباس تهیه کرد. بنابراین، کاربرد های آن در پزشکی و صنعت زیاد است.
به دلیل محکمی و در عین حال انعطاف پذیری، می توان از آن برای تهیه نخ جراحی، زردپی و رباط مصنوعی و دستکش های جراحی بهره برد. تار عنکبوت نقش ضد عفونی کننده و پانسمانی نیز دارد زیرا عنکبوت برای حفاظت تار پروتئینی خود در برابر باکتری و قارچ ها، تارش را به مواد  ضد باکتری و ضد قارچ آغشته می کند . از این رو می توان از آن برای پانسمان زخم استفاده کرد.

یک تیم تحقیقات بین‌المللی موفق شدند با استفاده از نانولوله کربنی، حساسیت دستگاه‌های MRI را بهبود دهند. نانولوله‌های کربنی از جمله مستحکم‌ترین مواد موجود در طبیعت هستند، به طوری که گفته می‌شود از فولاد نیز قوی‌ترند. خواص الکتریکی و گرمایی این مواد بسیار جالب توجه است، به همین دلیل نانولوله‌های کربنی به شدت مورد توجه محققان قرار گرفته است. این ماده دارای یک فضای توخالی درون خود است و ضخامت دیواره‌های آن به اندازه یک لایه اتمی است؛ از این ویژگی‌ها می‌توان در بخش‌های مختلف از تولید راکت‌های تنیس گرفته تا جلیقه‌های ضدگلوله استفاده کرد. اخیرا محققان نشان دادند که از این مواد می‌توان در بخش پزشکی بویژه در تصویربرداری MRI از تک مولکول‌ها استفاده کرد.
پژوهشگران موسسه ICFO با همکاری همتایان خود در موسسه فناوری نانو کاتالان و دانشگاه میشیگان موفق شدند نیروی‌های ضعیف را با حساسیتی 50 برابر بیشتر از رکورد قبلی اندازه‌گیری کنند. این کار موجب می‌شود تا نیروهای ضعیف را بهتر اندازه‌گیری کرد و در نتیجه در تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) از تک مولکول‌ها می‌توان از آن استفاده کرد. نتایج این پژوهش در نشریه «Nature Nanotechnology» به چاپ رسیده است. «آدریان بچتولد» از محققان این پروژه می‌گوید: ما موفق شدیم از نانولوله کربنی به عنوان یک پیمایشگر استفاده کنیم که به صورت عمود بر سطح به حرکت درآمده و با نوساناتی می‌تواند نیروی الکترواستاتیکی را اندازه‌گیری کند. با استفاده از این سیستم که نویز بسیار کمی دارد، محققان توانستند دامنه نوسانات موجود در نانولوله‌های کربنی را اندازه‌گیری کرده و شدت نیروی الکترواستاتیکی آن را مشخص کنند.
نانولوله‌های کربنی مانند سیم‌های گیتار هستند که در برابر نیروهای خارجی دچار لرزش و نوسان می‌شوند. در این پژوهش عامل ایجاد لرزش بسیار کوچک است، این نیرو به اندازه نیرویی است که میان دو نفر که در فاصله 4500 کیلومتری هم ایستاده‌اند، ایجاد می‌شود. در طول 10 سال گذشته بهبودهای اندکی در این حوزه انجام شده بود، اما این کشف جدید نشان داد که نانولوله کربنی می‌تواند نقش مهمی در MRI از تک مولکول‌ها داشته باشد.
در تصویربرداری MRI معمولی، اسپین هسته اتم‌های بدن که در اثر اعمال یک میدان الکترومغناطیسی خارجی تحریک شده، رصد می‌شود. با این کار می‌توان بیماری‌های مختلف را شناسایی کرد. البته حساسیت این روش پایین است و باید بهبود یابد. این روش می‌تواند نیروی ایجاد شده توسط یک اتم را نیز شناسایی کند. این روش در آینده می‌تواند انقلابی در MRI ایجاد کند.

یک گروه بین‌المللی از محققان نوع جدیدی از ‏ماهیچه مصنوعی ساخته‌اند که از نخ‌هایی از رشته‌های نانولوله کربنی درهم‌پیچیده‌ی ‏آغشته به موم پارافین تشکیل شده است. این ساختارهای محرک جدید از این لحاظ که به الکترولیت خارجی برای عمل کردن نیاز ندارند، با افزاره‌های ساخته شده قبلی متفاوت هستند. ‏این ماهیچه‌ها می‌توانند 100 هزار برابر وزن‌شان را جابجا کنند، بی‌نهایت سریع منبسط و ‏منقبض شوند و در گستره دمایی وسیعی عمل کنند. چنین خواصی می‌تواند آنها را برای ‏استفاده در گستره‌ای از کاربردها از قبیل روبات‌های انسان‌نما، منسوجات هوشمند و ‏موتورهای چرخشی پیشرفته ایده‌آل کند.‏
این گروه برای ساخت این ماهیچه‌های مصنوعی، ابتدا جنگلی از نانولوله‌های کربنی رشد ‏دادند که بصورت عمودی هم‌راستا بودند. آنها سپس صفحه نازکی از دسته‌های ‏نانولوله‌ای را از این جنگل بیرون کشیده و آن را برای ساخت نخی حاوی مارپیچ‌هایی از ‏نانولوله‌های کربنی درهم تنیده، درهم پیچاندند. در مرحله بعد، آنها این نخ را با موم ‏پارافین مذاب مخلوط کردند.‏ سپس انتهای هر رشته از این نخ به یک منبع توان متصل شد. هنگامی که یک ولتاژ اعمال ‏شد، موم گرم و منبسط شد. فشار ایجاد شده در نتیجه این انبساط سبب منقبض و بطور جزئی ‏باز شدن این نخ درهم‌پیچیده می‌شود و درنتیجه یک کنش چرخشی، مشابه آنچه موقع کشیدن ‏یک فنر مارپیچی دیده می‌شود، ایجاد می‌کند. این نخ در جهت مخالف آنچه موم پارافین ‏سرد می‌شود، می‌چرخد.
‏ماهیچه‌های مصنوعی ساخته شده قبلی بطور مشابه کار می‌کنند، اما آنها بر نانولوله‌های ‏غوطه‌ور در یک الکترولیت مایع متکی بودند. «ری باخمن» از دانشگاه تگزاس و سرپرست این گروه بین‌المللی توضیح می‌دهد که استفاده از موم ‏پارافین بطور موثری نیاز به چنین مایع رسانای خارجی را از بین می‌برد. ‏او می‌گوید: این نانورشته‌های آغشته به موم پارافین همچنین می‌توانند اجسامی هزار برابر ‏سنگین‌تر از وزن‌شان را جابجا کنند و در مقایسه با ماهیچه‌های طبیعی با همان اندازه، در مدت ‏انقباض، 85 برابر توان مکانیکی بیشتری تولید می‌کند. ‏مارپیچی بودن این نخ نانولوله‌ای ضریب انبساط گرمایی‌اش را حتی بدون موم پرکننده تا ‏‏10 برابر افزایش می‌دهد. طبق گفته این محققان این انبساط گرمایی بالا برای این نخ‌های ‏مارپیچی، بدین معنی است که آنها برای استفاده در منسوجات هوشمند ایده‌آل هستند. ‏این محققان، جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی ‏Science‏ منتشر کرده‌اند.‏

یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه پنسیلوانیا با استفاده از اتصال آنتی بادی ویژه‌ای روی نانولوله کربنی موفق به ساخت دستگاه شناساگر بیماری لایم شده است. تشخیص زودهنگام، در شناسایی بیماری‌ لایم بسیار مهم است. در حال حاضر یک چهارم از این بیماران به‌ دلیل حساسیت اندک ادوات تشخیص پزشکی، بیماری‌شان به اشتباه چیز دیگری شناسایی می‌شود. عدم تشخیص درست بیماری باعث می‌شود تا درمان به‌موقع انجام نشده و بیمار در مراحل حاد بیماری تحت درمان قرار گیرد؛ زمانی که طول درمان به درازا خواهد کشید و ممکن است آثار طولانی‌ مدتی روی بیمار داشته باشد. درحال حاضر از روش شناسایی آنتی‌بادی‌هایی مربوط به پروتئین باکتری، بیماری شناسایی می‌شود که این کار چندین هفته بعد از آلودگی بدن قابل انجام است. اما اخیرا محققان دانشگان پنسیلوانیا موفق به ارائه روشی شدند که خود باکتری را شناسایی می‌کند.
«جانسون» از محققان این پروژه می‌گوید: زمانی که شما بوسیله باکتری لایم آلوده می‌شوید، در چند روز و حتی چند هفته اول هیچ آنتی‌بادی در بدن شکل نمی‌گیرد. برخی از بیماران در این دوره به پزشک مراجعه می‌کنند، اما پزشک به‌ دلیل نبود سیستم شناسایی حساس و مناسب قادر به شناسایی بیماری نیست. بعد از مدتی آنتی‌بادی در بدن تشکیل می‌شود، در این زمان هم مشخص نیست که این آنتی بادی بدلیل وجود بیماری تشکیل شده یا آنتی بادی در اثر استفاده از یک دارو یا فرایند درمانی بوجود آمده است. برای حل این مشکل، محققان آنتی‌بادی تولید کردند که مستقیما پروتئین روی باکتری را هدف قرار می‌دهد. این گروه با استفاده از نانولوله‌های کربنی که به آنتی‌بادی‌های مختلف مجهز شده است، موفق به ساخت حسگر‌های زیستی ویژه‌ای شدند. این دستگاه قادر است بیماری را در مراحل اولیه شناسایی کند.
زمانی که مولکول هدف به آنتی‌بادی متصل می‌شود، هدایت الکتریکی نانولوله کربنی تغییرمی‌کند، این تغییر در سیستمی مانند مدار الکتریکی حس می‌شود. دستگاهی مانند این، می‌تواند وجود یک مولکول حتی با غلظت‌های پایین را شناسایی کند. برای اینکه سیگنال الکتریکی در این نانولوله کربنی ایجاد شود، محققان این نانولوله را به یک ترازیستور تبدیل کردند. نتایج کار محققان نشان داد که این سیستم مبتنی بر نانولوله کربنی قادر است چهار نانوگرم پروتئین را در یک میلی‌لیتر محلول شناسایی کند. حساسیت آن نیز برای تشخیص باکتری درون خون بیمار کافی است. نتایج این پژوهش در نشریه «Biosensors and Bioelectronics» به چاپ رسیده است.

محققان دانشگاه دوک موفق به ارائه روشی شده‌اند که می‌تواند سطح کلر را در سلول‌های عصبی کنترل کند. این ماده مسئول درد‌های مزمن و بیماری صرع است. این گروه تحقیقاتی موفق شده است که سطح کلر را در سلول‌های عصبی و مغز موش‌ها کنترل کند. از این یافته می‌توان در درمان بیماری‌های عصبی استفاده کرد. نتایج این پژوهش در نشریه Small به چاپ رسیده است.
نانولوله‌های کربنی موادی هستند که دارای خواص فیزیکی، مکانیکی و الکتریکی منحصر به‌فرد می‌باشند. این ویژگی‌ها در کنار ابعاد کوچک نانولوله‌ها موجب شده تا بتوان از آنها در حوزه پزشکی استفاده کرد. در دنیایی که رایانه‌ها و تلفن‌های همراه کوچک‌تر می‌شوند، نانولوله‌های کربنی می‌تواند راه حل مناسبی برای بهبود تراشه‌ها باشد. برای کسانی که از مشکل جراحات مغزی رنج می‌برند، استفاده از ادوات مبتنی بر نانولوله کربنی می‌تواند گزینه مناسبی باشد. ولفگانگ لیدتک، استادیار بخش عصب شناسی و پزشکی دانشگاه دوک می‌گوید: نانولوله‌های کربنی دارای کاربردهای وسیعی می‌باشند. علاوه‌بر خواص مکانیکی، نانولوله‌ها دارای خواص الکترونیکی منحصر به‌فردی هستند که می‌توان از این ویژگی برای تولید دستگاه‌هایی که با سیستم عصبی در تماس هستند استفاده کرد. با این حال مکانسیم دقیق عملکرد نانولوله کربنی و تاثیر آن بر اعصاب هنوز برای ما ناشناخته است. جرج بارت گلر می‌گوید همه نانولوله‌های کربنی یکسان نیستند. او موفق به تولید نانولوله‌های ویژه‌ای شده که بسیار خالص هستند. این نانولوله‌ها که دارای چند جداره هستند از ویژگی‌های منحصر به‌فردی بهره‌مند هستند.
در قدم اول پژوهشگران به‌دنبال این سوال بودند که آیا نانولوله‌های کربنی روی سیستم عصبی تاثیر منفی دارد؟ نتایج نشان داد که این نانولوله‌ها موجب تقویت و بزرگتر شدن سیستم عصبی می‌شود. لیو می‌گوید پیش از این تحقیقات مشابهی انجام شده بود اما به دلیل وجود ناخالصی‌هایی در نانولوله، نتایج کاملا متفاوت بود اما در این پژوهش از نانولوله‌های کربنی چندجداره استفاده شد که موجب تسریع رشد سلول‌های عصبی شد. رشته‌های عصبی در اثر افزایش غلظت کلر می‌توانند دچار آسیب شوند. برخی بیماری‌ها نظیر صرع و دردهای مزمن نتیجه این آسیب‌دیدگی‌هاست.
نوعی پروتئین موسوم به KCC2 می‌تواند کلر را از سلول خارج کند. محققان دریافتند که در اثر افزودن نانولوله کربنی به سیستم عصبی پروتئین بیشتری تولید شده و در نهایت سطح کلر کاهش می‌یابد. افزایش این پروتئین موجب افزایش کلسیم در نرون‌های عصبی نیز می‌شود، کلسیم نیز می‌تواند نوعی پروتئین به‌نام CaMKII را در مغز ایجاد کرده که این پروتئین نیز موجب تولید بیشتر KCC2 می‌شود. 

محققان موفق به توليد نانولوله‌هاي جديد براي تصويربرداري و دارورساني شدند. مي‌توان از نانولوله‌هاي کربني براي نفوذ بي‌خطر به‌ درون سلول‌هاي انسان و رهايش داروهاي ضد سرطان يا مولکول‌هاي DNA تغييريافته در ژن‌درماني استفاده کرد. با وجودي که هنوز راهي طولاني تا استفاده از اين فناوري در کاربردهاي باليني بايد طي شود، گروهي از محققان دانشگاه «بث» به رهبري دکتر «صوفيا پاسکو» نشان داده‌اند که چگونه اين لوله‌ها مي‌توانند به ‌عنوان «حامل‌هاي بار» عمل کرده و با نفوذ در غشاي بيروني سلول، برخي مولکول‌هاي دارويي را به‌ درون سلول برسانند.
نانولوله‌هاي کربني که تنها يک ميليارديم متر قطر دارند، حتي در برخي آلاينده‌هاي هوا يا در دوده نيز يافت مي‌شوند. مي‌توان از اين لوله‌ها در رسانش عوامل تصويربرداري همچون برچسب‌هاي فلورسانس و راديونوکليدها يا ايزوتوپ‌هاي راديواکتيو که به ‌طور وسيعي در تشخيص و درمان استفاده مي‌شوند، نيز بهره برد؛ اين عوامل تصويربرداري امکان گرفتن تصاوير با کيفيت بالا از سلول‌ها و بافت‌ها را فراهم کرده و تشخيص زودهنگام سرطان را امکان‌پذير مي‌كنند.
روش جديدي که توسط محققان ابداع شده است، شامل کوتاه کردن، تغيير دادن و خالص‌سازي نانولوله‌ها به‌ نحوي است که بتوانند در کاربردهاي وسيع‌تري نسبت به نانولوله‌هاي معمول مورد استفاده قرار بگيرند. سپس با استفاده از يک فرايند ارزان، سريع و بسيار کنترل‌پذير مبتني بر شيمي ابرمولکولي، مولکول‌هاي درخشان فلورسانس به شکلي محکم دور اين نانولوله‌ها پيچيده مي‌شوند. بررسي‌هاي اوليه نشان مي‌دهند که سلول‌هاي سرطان پروستات، اين ترکيب نانولوله/مولکول فلورسانس را به‌ خوبي جذب مي‌کنند. شيمي ابرمولکولي شاخه‌اي از شيمي است که به ‌عنوان شيمي فراي مولکول‌ها مشهور است. مرحله بعدي اين تحقيق بررسي توليد نانولوله‌هايي است که نه تنها مي‌توانند داخل و روي سطح خود مولکول‌هاي مفيد از نظر پزشکي را با خود حمل کنند، بلکه قابليت هدفگيري سلول‌هاي خاص نظير سلول‌هاي آسيب‌ديده يا سرطاني را نيز دارند.
به گزارش ایسنا، همچنين بايد روش ساده‌تري براي ايجاد اتصال محکم ميان نانولوله‌ها و مولکول‌ها ابداع شود تا اين مولکول‌ها قبل از آنکه از نانولوله‌ها جدا شوند، بتوانند وارد سلول‌ها شوند. اين کار توسط محققان دانشگاه «بث» و با همکاري محققان دانشگاه‌هاي آکسفورد، کمبريج و ناتينگهام صورت گرفته است. هزينه اين کار توسط انجمن تحقيقات پزشکي، انجمن سلطنتي و دانشگاه بث تأمين شده است. همچنين در اين کار از تجهيزات مجموعه تحقيقاتي هارول استفاده شده است. جزئيات اين کار در مجله «Advanced Functional Materials» منتشر شده است.

پژوهشگراني از مرکز پزشکي «ويک فورست باپتيست» نشان داده‌اند که تزريق نانولوله‌هاي کربني چندجداره (MWCNT) به تومورها و گرمايش آنها با يک ليزر براي 30 ثانيه، سريع مي‌تواند باعث از بين رفتن آنها شود. نتايج مربوط به اولين تلاش‌ها بر روي تومورهاي کليه در سال 2009 گزارش شد، ولي اکنون آنها علم مورد نظر را دريافت کرده و از آن در تومورهاي سرطاني سينه، بويژه سلول‌هاي بنيادي سرطاني آغازکننده تومور استفاده کرده‌اند. کشتن اين سلول‌هاي بنيادي سخت است، زيرا آنها غالبا تقسيم نمي‌شوند و اکثر روش‌هاي ضدسرطان براي کشتن سلول‌هايي که بارها تقسيم مي‌شوند، طراحي شده‌اند. «سوزي تورتي»، محقق ارشد اين گروه گفت: سلول‌هاي بنيادي سرطان سينه تمايل به مقاومت در برابر داروها و راديودرمان دارند، بنابراين هدف‌گيري اين سلول‌هاي ويژه از اهميت زيادي در جامعه علمي برخوردار است. «تورتي» توضيح داد: درمان سرطان بر اساس گرما يک رهيافت نويدبخش براي مديريت‌هاي باليني سرطان‌هايي مانند سرطان سينه ارائه مي‌کند.
به گزارش ایسنا، با استفاده از يک مدل موش، اين پژوهشگران نانولوله‌هاي کربني چندجداره را به تومورهاي شامل سلول‌هاي بنيادي سرطان سينه تزريق کردند. تورتي گفت که نانولوله‌ها بخودي خود هيچ خاصيت ضدسرطاني ندارند، ولي هنگامي که تحت تابش فروسرخ نزديک ايجاد شده با ليزر قرار گيرند، شروع به ارتعاش و توليد گرما مي‌کنند. او ادامه داد که اين ترکيب مي‌تواند يک ناحيه موضعي در تومور ايجاد کند، که خيلي داغ است. اين پژوهشگران با استفاده از اين روش قادر به توقف رشد تومورهايي که اکثرا متشکل از سلول‌هاي بنيادي سرطان سينه بودند، شدند. اين تحقيق پيشنهاد مي‌کند که گرمادرماني با نانولوله‌ها مي‌تواند موجب حذف سلول‌هاي مشتق شده که توده تومور را تشکيل مي‌دهند و نيز سلول‌هاي بنيادي سرطاني که باعث رشد و بازگشت مجدد تومور مي‌شوند، شود. اين پژوهشگران، جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجله‌ «Biomaterials» منتشر کرده‌اند.