تطبيقات محتملة

تدور الاستخدامات الطبية لمستشعرات النانو بصورةٍ أساسيةٍ حول إمكانية استخدام مستشعرات النانو للتعرف بدقةٍ على خلايا خاصةٍ أو أماكنٍ معينةٍ مطلوب الوصل إليها داخل الجسم. فقد يكون للمستشعرات النانوية القدرة على التمييز بين والتعرف على خلايا معينةٍ، أغلبها مرتبط بالخلايا السرطانية، على المستوى الجزيئي، من خلال قياس التغير في الحجم، التركيز، الإزاحة والسرعة المتجهة، بالإضافة إلى القوى المغناطيسية، الكهربائية، والجاذبية، وكذلك التغير في الضغط درجة حرارة الخلايا داخل الجسم، وذلك بهدف توصيل الدواء أو ضبط تطور مناطقٍ معينةٍ داخل الجسم.[2] هذا بالإضافة إلى أنها قد تكون قادرةً كذلك على استكشاف التنوعات الميكروسكوبية (المجهرية) من خارج الجسم وتوصيل هذه التغيرات للمنتجات النانوية الأخرى العاملة داخل الجسم كذلك.

وتتضمن إحدى أمثلة مستشعرات النانو استخدام الخواص الفلورية لنقاط سيلينيد الكادميوم الكمومية كمستشعراتٍ للكشف عن الأورام داخل الجسم. وذلك من خلال حقن الجسم بهذه النقاط الكمومية، حيث يستطيع الطبيب أن يرى مكان تواجد الورم أو الخلية السرطانية من خلال العثور على مكان تواجد تلك النقاط الكمومية، فهي طريقةٌ بسيطةٌ بسبب فلوريتها. ومن ثم سيتم بناء نقاط مستشعرات النانو الكمومية خصوصاً للعثور على خليةٍ معينةٍ فقط والتي قد تمثل مصدر خطورةٍ ما للجسم. حيث نلاحظ أن الجانب السلبي لنقاط سيلنيد الكادميوم، على الرغم من ذلك، هو أنها عالية السمية للجسم البشري. نتيجةً لذلك، يعمل الباحثون جاهدين لتطوير نقاطٍ بديلةٍ مصنوعةٍ من موادٍ أخرى أقل سميةٍ، وفي الوقت ذاته يكون لها القدرة على اكتساب بعض الخصائص الفلورية. حيق قاموا على الأخص بالبحث والاستقصاء في الفوائد الخاصة لنقاط كبريتيد الزنك الكمومية والتي، على الرغم من عدم كونها على نفس درجة فلورية سيلنيد الكادميوم، فإن لها القدرة على أن تتزايد مع المعادن الأخرى ومنها المنغنيز ومختلف عناصر اللانثينيدات. هذا بالإضافة إلى أن تلك النقاط الكمومية الجديدة تصبح أكثر فلوريةٍ عندما تلتحم بالخلايا المستهدفة. (كم) هذا وقد تشتمل الوظائف المتوقعة أو المحتملة الأخرى على مستشعراتٍ تُسْتَخْدَم لاستكشاف بعضاً من الأحماض النووية الخاصة، بهدف التعرف على العيوب الوراثية الواضحة، وخاصةً في حالات الأفراد المعرضون للخطورة العالية بالإضافة إلى المستشعرات المزروعة والتي يكون لها القدرة على استكشاف مستويات سكر الدم بصورةٍ آليةٍ لدى مرضى السكري، حيث يتم ذلك بصورةٍ أسهلٍ من المستكشفات المتوفرة حالياً.[3] كما أن الحمض النووي قد يلعب دور الطبقة المضحية لتصنيع دارات السيموس المتكاملة (بالإنجليزية: CMOSIC‏)، وذلك من خلال دمج الجهاز النانوي مع القدرات الاستشعارية.[4] ومن ثم فمن خلال استخدام الأنماط البروتينية والمواد المهجنة الجديدة، يمكن استخدام مستشعرات النانو الحيوية كذلك لتمكين المكونات المؤكدة داخل ركائز أشباه الموصلات الهجينة كجزءٍ من مُجَمَّع الدائرة. مع ملاحظة أن تطوير وتصغير مستشعرات النانو الجزيئية قد توفر فرصاً جديدةً مثيرةٍ لمجالات استخداماتها.[5]

وغالباً ما تتضمن المنتجاتٍ الأخرى استخدام مستشعرات النانو لبناء داراتٍ متكاملةٍ أصغرُ حجماً، بالإضافة إلى دمجها ضمن البضائع الأخرى المختلفة والمصنعة بواسطة استخدام أشكال وتطبيقات تقانة الصغائر الأخرى، بهدف استخدامها في مجالاتٍ متنوعةٍ ومنها مجالات النقل، الاتصالات، تحسينات الوحدة أو الكُليَّة الهيكلية (التكامل الهيكلي)، بالإضافة إلى تصنيع روبوتات النانو [1]. مما يجعل من مستشعرات النانو في نهاية المطاف منتجاتٍ قد يكون لها قيمتها العالية كضوابطٍ دقيقةٍ لحالات المادة بهدف استخدامها في تلك الأنظمة التي يُقَيَد فيها الحجم والوزن، كما هو الحال في الأقمار الصناعية وآلات الملاحة الجوية الأخرى.