لعل أهم المعوقات في صناعة الأدوية التقليدية يتمثل في عدم إمكانية إيصال الدواء للخلايا المستهدفة بشكلٍ مباشر. فالدواء ينتشر في كافة أجزاء الجسم دونما تمييز، الأمر الذي من شأنه أن يسبب أعراضاً جانبية كثيرةً وخطيرةً في بعض الأحيان. ومن شأن ذلك أيضاً أن يجعل من الضروري رفع جرعة الدواء لإيصال القدر الكافي للعضو المستهدف كون الدواء يتبعثر في كافة أنسجة الجسم. ويهدف فرعٌ تقني ٌجديدٌ في صناعة الدواء إلى إيجاد طرقٍ مبتكرةٍ لإيصال شحنة الدواء لأماكن وخلايا معينة من الجسم دون سواها، ما يعد بتطورٍ كبيرٍ في علم الأدوية وعلاج الأمراض.
ابتكارٌ مستوحى من خلايا الدم البيضاء
يأتي أحدث اختبار لهذه الأنواع من الآلات الطبية من باحثين في معهد ماكس بلانك الذين استلهموا من خلايا الدم البيضاء لإنشاء تصميمٍ جديدٍ للروبوتات الصغيرة التي يمكن أن تتحرك ضد تيار تدفق الدم وتنقل الدواء إلى أماكن محددة. فبدلاً من السباحة عبر الدم مثل الروبوتات الدقيقة الأخرى تتحرك الأجهزة الجديدة عن طريق التدحرج على طول جدران الأوعية الدموية، مثلما تفعل خلايا الدم البيضاء. ويمكن التحكم في اتجاه هذه الحركة من خارج الجسم عن طريق مجال مغناطيسي. عند تشغيله، يسحب الجانب المطلي بالمعدن الروبوتات في هذا الاتجاه.
خلائط مبتكرة من الزجاج والمعادن
الروبوتات عبارة عن جزيئاتٍ زجاجيةٍ في منتهى الصغر، بعرض أقل من ثمانية ميكرومتر. نصفها مغلفٌ بغشاءٍ رقيقٍ من النيكل والذهب، بينما يحمل النصف الآخر حمولة الدواء. في هذا الاختبار، كانت الحمولة عبارةً عن جزيئاتٍ مضادةٍ للسرطان بالإضافة إلى أجسامٍ مضادةٍ تتعرف على الخلايا السرطانية.
التحكم بالجزيئات مغناطيسياً
اختبر الباحثون الابتكار في بيئة محاكاة الأوعية الدموية في المختبر، ووجدوا أن السحب المغناطيسي كان قويًا بما يكفي لسحب الروبوتات ضد التيار. عند إيقاف تشغيل الحقل المغناطيسي تذهب الروبوتات ببساطة مع التدفق، مما يمنح العلماء تحكمًا دقيقًا في مكان انتقال الأجهزة في الجسم.
يقول يونس ألابان، المؤلف الرئيس للدراسة: “باستخدام المجالات المغناطيسية يمكن للروبوتات الدقيقة الخاصة بنا التنقل خلال الأوعية الدموية عكس اتجاه تيار الدم، وهو أمرٌ صعبٌ بسبب تدفق الدم القوي والبيئة الخلوية الكثيفة. يمكن للروبوتات أن تصمد أمام هذا التيار. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للروبوتات الخاصة بنا التعرف تلقائيًا على الخلايا المستهدفة مثل الخلايا السرطانية. وهي تقوم بذلك بفضل طلاء الأجسام المضادة الخاصة بالخلايا على سطحها. ويمكنها بعد ذلك إطلاق جزيئات الدواء أثناء التنقل”.
سرعةٌٌ قياسية
في هذه الاختبارات، سجل الفريق سرعة الروبوتات بسرعات تصل إلى 600 ميكرومتر في الثانية، أو 76 أطوال حجمها. وهذا يجعلها أسرع روبوتات مغناطيسية صغيرٍة من هذا المقياس.
ابتكارٌ يفتح آفاقاً واعدة
يقول الباحثون إنه حالياً هناك حاجة إلى أسراب من هذه الروبوتات لإحداث فرق في جسم الإنسان، ذلك لأن الروبوتات الفردية ستكون صغيرةً جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها باستخدام معظم تقنيات التصوير. كما لن تكون قادرةً على حمل ما يكفي من الدواء بمفردها. في حين لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به لإيصالهم إلى تلك المرحلة، يأمل الفريق في أن تسمح هذه التقنية بالعلاج غير الجراحي والدقيق لمجموعةٍ من الأمراض.
إقرأ المزيد:
-
بوران.. مدرعة روسية رباعية الدفع تتمتع بمواصفات خاصة
-
موريشيوس تتغلب على فيروس كورونا وتتحضر لاستقبال السياح
-
حملة “اكتشف ألمانيا من بيتك” تستقطب أكثر من 9.6 مليون مستخدم عبر قنوات المجلس الوطني الألماني للسياحة
-
ضماد ذكي يشخص العدوى البكتيرية مبكراً بتغيير لونها
-
أستراليا تسجل أسرع إنترنت على مستوى العالم