دکتر فاطمه مجدی: فناوری کوانتومی، آینده‌ علم داروسازی را دگرگون خواهد کرد؛ از کشف دارو تا درمان‌های شخصی‌سازی‌شده

به گزارش روابط‌عمومی دانشکده داروسازی دانشگاه علوم پزشکی تهران؛ ژورنال کلاب گروه زیست مواد دارویی ۹ اردیبهشت ۱۴۰۴ با عنوان "کوانتوم در آینده علم داروسازی" به ارائه دکتر فاطمه مجدی دستیار تخصصی این گروه اختصاص یافت.

چکیده ژورنال کلاب دکتر مجدی به شرح زیر است:

کوانتوم شاخه ای از علم فیزیک است که رفتار ماده و انرژی را در مقیاس های بسیار کوچک مانند اتم ها مطالعه می‌کند.  اصطلاح کوانتوم به کوچک ترین واحد گسسته از هر ویژگی فیزیکی مانند انرژی و بار اشاره دارد به عنوان مثال فوتون یک کوانتوم نور است ، یک الکترون کوانتوم بار الکتریکی است. برخلاف فیزیک کلاسیک که مقادیر پیوسته ای را برای خواصی مانند انرژی در نظر می‌گیرد، مکانیک کوانتوم نشان می‌داد که این ویژگی ها کوانتوم هستند به این معنی که فقط در مقادیر گسسته خاص وجود دارند.

کاربرد کوانتوم در صنایع مختلف:

فناوری های کوانتومی به ویژه محاسبات کوانتومی با حل مسائل پیچیده ای که خارج از دسترس محاسبات کلاسیک هستند صنایع مختلف را متحول می‌کنند.  رایانه های کوانتومی مسائل پیچیده را به صورت تصاعدی سریعتر از رایانه های کلاسیک حل می‌کنند.

کوانتوم در علم مواد، انرژی ، امور مالی، مدل سازی ها و ‌‌‌‌.... کاربرد دارد.

کوانتوم در پزشکی:

فناوری های کوانتومی در حال متحول کردن حوزه پزشکی هستند و از تشخیص دقیق تر بیماری ها تا توسعه درمان های شخصی شده نقش دارند.

باعث افزایش دقت، بهینه سازی درمان و امکان پذیر کردن پزشکی شخصی می‌شوند. به عنوان مثال در درمان در درمان سرطان ، پیش بینی پاسخ به درمان ، بهینه سازی پرتودرمانی و مدیریت بیماری های مزمن و ... نقش دارند.

همچین دستگاه های تشخصی کوانتومی با تحلیل پارامترهای بدن، کمبود مواد معدنی و ویتامین و ... شناسایی می‌کنند.

در فناوری های آینده ، حسگرهای کوانتومی باعث تشخیص زودهنگام بیماری های عصبی با اندازه گیری تغییرات میدان مغناطیسی در سطح اتمی می‌شوند.

کوانتوم در داروسازی:

فناوری کوانتوم در صنعت داروسازی در تمام مراحل از تحقیق و توسعه تا تولید نقش کلیدی دارد. محاسبات کوانتومی باعث شبیه سازی دقیق تر، کشف سریع تر و فرایندهای تولیدی بهینه می شوند.

با شبیه سازی تعاملات مولکولی در سطح اتمی کشف دارو را تسریع و بهبود می‌بخشد برای مثال در زمینه : مطالعات اتصال پروتئین - لیگاند، شبیه سازی مولکولی، غربالگری نامزدهای دارویی ، ادغام با هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی .

فناوری کوانتومی در زنجیره تامین و برنامه ریزی برای تولید و کنترل کیفیت نقش دارد. الگوریتم های کوانتومی مسائل بهینه سازی پیچیده مانند تهیه مواد و برنامه ریزی تولید را حل می‌کنند.  همچنین با شناسایی مشکلات بالقوه در اوایل تولید به کنترل کیفیت کمک می‌کنند.

در زمینه فرمولاسیون و طراحی نانوذرات و نانو حامل ها و دارورسانی هدفمند نقش کلیدی دارند.

محاسبات کوانتومی با تنظیم درمان برای هر بیماری بر اساس پروفایل ژنتیکی، سبک زندگی و محیط از پزشکی شخصی سازی شده پشتیبانی می‌کند. علاوه بر این الگوریتم های کوانتومی موثرترین طراحی های کارآزمایی را شناسایی کرده و تجزیه و تحلیل نتایج را تسریع می‌کنند.