ثوره فی التوصیل الدوائی.. "فقاعات روبوتیه" تستهدف الأورام وتنفجر لإطلاق العلاج

وکاله آریا للأنباء - نجح فریق بحثی فی تحویل فقاعات التصویر الطبی التقلیدیه إلى نظام توصیل دوائی ثوری.

ولطالما حملت الروبوتات المجهریه أملا کبیرا فی نقل الأدویه داخل الجسم بدقه متناهیه، لکن تحویل هذا الوعد إلى حقیقه عملیه واجه عقبات کثیره، حیث ظلت معظم التصامیم معقده وباهظه الثمن وصعبه التوجیه داخل نسیج الجسم الحی.
لکن الفریق البحثی من معهد کالیفورنیا للتکنولوجیا وجامعه جنوب کالیفورنیا قرر اتباع نهج مختلف تماما، فبدلا من تعقید التصمیم، لجأ إلى أقصى درجات البساطه: فقاعه.

فحص دم جدید قد ینقذ آلاف الأرواح من سرطان البنکریاس
وهذه الفقاعه لیست کأی فقاعه، بل هی روبوت مجهری ذکی یمکنه السباحه فی سوائل الجسم، ویستشعر البیئه المحیطه به، ویستهدف الأورام بدقه، وینقل إلیها الدواء لیطلقه عند اللحظه المناسبه باستخدام الموجات فوق الصوتیه.
والفکره فی جوهرها تقوم على استخدام فقاعات مجهریه مغلفه ببروتین، وهی مواد معروفه بأمانها الحیوی واستخدامها منذ سنوات فی التصویر الطبی. والمیزه الکبرى هنا هی بساطه التصنیع، حیث أنه باستخدام الموجات فوق الصوتیه، یمکن إنتاج آلاف الفقاعات المتماثله بسرعه وبتکلفه زهیده، بعیدا عن تقنیات الطباعه ثلاثیه الأبعاد المعقده أو بیئات الغرف النظیفه المکلفه.
ویکمن الذکاء فی هذه الفقاعات فی قدرتها على التحرک. فقد قام الباحثون بتثبیت إنزیم "الیوریاز" على سطحها، وعندما یتفاعل هذا الإنزیم مع الیوریا الموجوده طبیعیا فی الجسم، ینتج غازات تتراکم بشکل غیر متساو على أحد جانبی الفقاعه، ما یخلق قوه دفع تدفعها للأمام وکأنها محرک صغیر.

"فلتر علمی" یفضح آلاف الدراسات المشبوهه فی أبحاث السرطان
کما طور الباحثون نسختین من هذه الروبوتات: إحداها تحتوی على جسیمات نانویه مغناطیسیه، ما یسمح بتوجیهها من خارج الجسم باستخدام مغناطیس مع تتبع حرکتها بالموجات فوق الصوتیه. أما النسخه الثانیه فهی مستقله تماما، حیث أضیف إنزیم آخر هو الکاتالاز، یمکن الفقاعه من کشف ارتفاع ترکیز بیروکسید الهیدروجین الموجود حول الأورام والأنسجه الملتهبه، فتتحرک تلقائیا نحوها دون أی تدخل خارجی، کما لو کانت تتبع أثرا کیمیائیا.
وعندما تصل الفقاعه إلى هدفها، تأتی المرحله الحاسمه: باستخدام موجات فوق الصوتیه مرکزه، یتم تفجیر الفقاعه بعنایه. وهذا التفجیر لا یطلق الدواء فحسب، بل یخلق قوه میکانیکیه تساعد على دفع الدواء إلى عمق النسیج السرطانی، ما یزید من فعالیته مقارنه بطرق الإطلاق البطیء التقلیدیه.
وقد أظهرت التجارب على الفئران المصابه بسرطان المثانه نتائج مبهره، حیث أدى استخدام هذه الفقاعات الذکیه إلى تقلیل وزن الأورام بنسبه 60% تقریبا خلال ثلاثه أسابیع، متفوقه بفارق کبیر على العلاج التقلیدی.
وما یمیز هذا الابتکار لیس فقط فعالیته، بل فلسفته البسیطه العمیقه المتمثله فی تحویل عنصر أساسی وبسیط وآمن إلى أداه ذکیه متعدده الوظائف. فهو یجمع بین القدره على الحرکه الذاتیه، والاستشعار الکیمیائی، والتوجیه الدقیق، والإطلاق المتحکم به للدواء، کل ذلک فی هیکل واحد بسیط وسهل التصنیع.
المصدر: interesting engineering