تقنية جديدة لتوصيل الأدوية إلى الأنسجة السرطانية

نجح باحثون من جامعة “بنسلفانيا” الأمريكية، في تطوير روبوتات ميكروية تسبح في السوائل المعقدة، ويمكن التحكم بها مغناطيسيا لنقل الأدوية أو إعادة بناء المواد المجهرية في خلايا الجسم.

ويواجه العلماء حاليا، تحديا كبيرا في التحكم بالمواد على المستوى المجهري في الخلايا، إذ لا يمكن استخدام الطرق ذاتها التي يستخدمونها على المستوى المرئي بالعين المجردة، فضلا عن اختلاف القوى الفيزيائية المتحكمة بعالم النانومتر متناهي الصغر.

ويمكن للتحكم بالمواد على المستوى النانوي أن يحقق فوائد كثيرة، مثل نقل الأدوية إلى أماكن النسج السرطانية، أو صناعة مواد ذات وظائف محددة من المواد الغروية السائلة.

ونجح الباحثون في تطوير تقنية سريعة وآمنة وأكثر كفاءة للتحكم بالمواد المجهرية بواسطة روبوتات ميكروية، تختلف عن الروبوتات الشائعة على شكل آلات مبرمجة لنقل الحمولات وبناء المنشآت المعقدة والسيارات والهواتف الذكية.

وتعرض الباحثون لتحد في برمجة روبوتات ميكروية أصغر من الشرائح الإلكترونية الدقيقة؛ ما دفعهم إلى إعادة تصميمها بالكامل ليستطيعوا التحكم بها من خلال عمليات فيزيائية وكيميائية مختلفة.

ونظرا لعدم إمكانية تجهيز الروبوتات الميكروية بحواسيب، فإن الباحثين يتحكمون بها بواسطة القوى المغناطيسية لنقل الحمولات المصغرة.

وتتأثر الجسيمات على المستوى المجهري بالجزيئات المحيطة بها؛ الغازية منها والسائلة، واستفاد الباحثون من صفات السوائل الفيزيائية للتحكم بالروبوتات الميكروية من خلال ما يُدعى “بالذكاء الفيزيائي”.

وقالت الأستاذة الدكتورة كاثلين ستيب، المشاركة في الدراسة: “استخدمنا سائلا ببنية خاصة مختلفة عن السوائل والأجسام الصلبة، يتألف من جزيئات متوازية ذاتية تتحكم بمسار الروبوتات الميكروية عند وضعها في السائل”؛ وفقا لموقع تك إكسبلور.

وأشار الباحثون في دراستهم المنشورة في مجلة “أدفانسد فانكشنال ماتيريالز” العلمية، إلى إمكانية تشكيل روبوتات سابحة بأربعة أذرع، قابلة للتحكم مغناطيسيا، وتحمل المواد وتعيد تكوين الجزيئات في السوائل المعقدة.

واستطاع الباحثون أن يتحكموا بالروبوتات بواسطة حقول مغناطيسية تحرك الروبوت على السطوح الخشنة، وتستخدم تعرجاته لنقل حمولات مجهرية.

وأوضح الباحثون آلية عمل الروبوت وطريقة سباحته على السطوح المتعرجة في دراسة نشرتها مجلة “ساينس أدفانسز” العلمية، وبنية الروبوت الهندسية التي تمكنه من السباحة بواسطة آلية الدفع الخاصة به.

ويخطط الباحثون لتطوير تطبيقات عملية للروبوتات السابحة في مجالات عديدة؛ مثل المواد الذكية الواعية ببيئتها والقابلة للتحكم بواسطة الضوء.