For the first time nanorobots have been designed which can deliver المخدرات directly into the eyes without causing damage.
نانوروبوت التكنولوجيا هي تقنية حديثة في مركز تركيز العلماء لعلاج متعددة الأمراض. Nanorobots (also called nanobots) are tiny devices made from nanoscale components and are of size 0.1-10 micrometres. Nanorobots have the potential of delivering drugs into the الانسان body in a very targeted and precise manner. Nanorobots are designed or engineered in such a way that they are ‘attracted’ to diseased cells only and thus they can make a targeted or direct treatment in those cells without causing any damage to healthy الخلايا. Generally, for most diseases such a targeted عقار delivery may not be essentially required, however for complicated illnesses such as diabetes or cancer it can be very beneficial.
أمراض شبكية العين
علاج عين diseases is generally geared towards reducing inflammation in the eye, repair traumatic injuries and protecting or improving eyesight. A healthy retina – the thin layer of tissue at back of the eye – is critical for good vision. Our retina consists of millions of light-sensitive cells (called rods and cones) and nerve fibres/cells which allow light that enters the eye to be converted into electrical impulses to reach the brain. This is how visual information is received and processed by our eye and sent to the brain through the optic nerve. The whole process enables vision and controls how we see images. Retinal diseases of the eye affect any part of retina. Few forms of treatment are available for some retinal diseases, but they are quite complex. The aim of any treatment is to completely halt or slow the عين disease and to protect vision (preserve, improve or restore it). It is crucial to detect retinal problems early because the damage is irreversible. If left untreated, some retinal diseases can cause vision loss or blindness.
من الصعب للغاية علاج الأمراض التي تصيب الشبكية لأنه من الصعب للغاية توصيل الأدوية المستهدفة من خلال الأنسجة البيولوجية الكثيفة الموجودة في العين. على الرغم من أن أنسجة العين تتكون في الغالب من الماء ، إلا أنها تتكون من كرة عين لزجة وشبكة كثيفة من الجزيئات (الهيالورونان والكولاجين) التي لا يمكن للجسيمات اختراقها بسهولة لأن كلاهما حواجز قوية جدًا. مطلوب قدر كبير من الدقة لتسليم الدواء المستهدف للعين. هذا هو السبب في أن الطرق التقليدية التي تم استخدامها لتوصيل الأدوية للعين اعتمدت بشكل أساسي على الانتشار العشوائي والسلبي للجزيئات وهذه الطرق ليست مناسبة لتوصيل الأدوية إلى مؤخرة العين.
روبوتات النانو لعلاج أمراض الشبكية
طور باحثون في معهد ماكس بلانك للأنظمة الذكية في شتوتغارت جنبًا إلى جنب مع فريق روبوتات نانوية ("مركبات") يمكنها لأول مرة المرور عبر أنسجة العين الكثيفة. صُنعت هذه الروبوتات النانوية باستخدام تقنية تعتمد على الفراغ حيث تم تشكيل الجسيمات النانوية القائمة على السيليكا على رقاقة والتي تم وضعها بعد ذلك داخل غرفة مفرغة بزاوية معينة أثناء ترسيب مادة السيليكا مثل الحديد أو النيكل. يضمن التظليل الناجم عن زاوية ضحلة أن المادة تترسب فقط على الجسيمات النانوية التي تتخذ بعد ذلك بنية المروحة الحلزونية. يبلغ عرض هذه الروبوتات النانوية حوالي 500 نانومتر وطولها 2 ميكرومتر ، وهي مغناطيسية بطبيعتها وتشبه المراوح الدقيقة. هذا الحجم أصغر بحوالي 200 مرة من قطر خصلة واحدة من شعر الإنسان. يتم بعد ذلك طلاء الروبوتات النانوية بطبقة سائلة حيوية غير لاصقة من الخارج لمنع أي التصاق بين الروبوتات النانوية وشبكة البروتين البيولوجي في أنسجة العين عندما تتنقل الروبوتات النانوية من خلالها. يضمن الحجم الأمثل للروبوتات النانوية انزلاقها عبر شبكة الشبكة البوليمرية البيولوجية دون الإضرار بنسيج العين الحساس. يمكن تحميل هذه الروبوتات النانوية المذهلة بالعقاقير أو الأدوية ويمكن التنقل بها سم × سم واستهدافها لمنطقة معينة في العين باستخدام المجالات المغناطيسية في الوقت الفعلي.
قام العلماء بحقن الآلاف من الروبوتات النانوية في عين خنزير باستخدام إبرة ووضعوا مجالًا مغناطيسيًا مناسبًا فقط لتحريك الروبوتات النانوية نحو شبكية العين في مدة إجمالية قدرها 30 دقيقة بدءًا من الحقن. لقد راقبوا باستمرار المسار الذي يسلكه الروبوت النانوي باستخدام تقنية التصوير التي تستخدم عادة في تشخيص أمراض العيون. هذه التقنية فريدة من نوعها وبأدنى حد من التدخل الجراحي. على الرغم من أنه تم عرضه حتى الآن فقط في أنظمة أو موائع نموذجية. يأمل العلماء أن يتم استخدام هذه التقنية في المستقبل القريب لتحميل الروبوتات النانوية بالعلاجات المناسبة وأن تصل إلى الأنسجة الكثيفة الرخوة الأخرى في أجزاء يصعب الوصول إليها من جسم الإنسان. لقد حظي مجال الطب النانوي - استخدام الروبوتات النانوية للعلاج - باهتمام كبير في السنوات العديدة الماضية ويتم تطوير العديد من الأنواع المختلفة من الروبوتات النانوية ، بعضها يستخدم عملية التصنيع ثلاثية الأبعاد. ومن المثير للاهتمام ، أنه يمكن تطوير ما يقرب من مليار روبوت نانوي في غضون ساعات قليلة عن طريق تبخير ثاني أكسيد السيليكون ومواد أخرى مثل الحديد على رقاقة سيليكو في ظل ظروف فراغ عالية.
***
{يمكنك قراءة ورقة البحث الأصلية عن طريق النقر فوق ارتباط DOI الوارد أدناه في قائمة المصدر (المصادر) المذكورة}
المصدر (ق)
Zhiguang W et al. 2018. سرب من الكائنات الدقيقة الزلقة يخترق الجسم الزجاجي للعين. علم السلف. 4 (11). https://doi.org/10.1126/sciadv.aat4388
***
