لأول مرة، تم تصميم روبوتات نانوية قادرة على تقديم الخدمات المخدرات مباشرة في العين دون التسبب في ضرر.
نانوروبوت التكنولوجيا هي تقنية حديثة في مركز تركيز العلماء لعلاج متعددة الأمراض. الروبوتات النانوية (وتسمى أيضًا الروبوتات النانوية) هي أجهزة صغيرة مصنوعة من مكونات نانوية ويبلغ حجمها 0.1-10 ميكرومتر. تتمتع الروبوتات النانوية بالقدرة على إيصال الأدوية إلى الجسم الانسان الجسم بطريقة مستهدفة ودقيقة للغاية. تم تصميم الروبوتات النانوية أو هندستها بطريقة "تنجذب" إلى الخلايا المريضة فقط، وبالتالي يمكنها إجراء علاج مستهدف أو مباشر في تلك الخلايا دون التسبب في أي ضرر للخلايا السليمة. الخلايا. بشكل عام، بالنسبة لمعظم الأمراض مثل هذه المستهدفة عقار قد لا تكون الولادة مطلوبة بشكل أساسي، ولكن بالنسبة للأمراض المعقدة مثل مرض السكري أو السرطان، فقد تكون مفيدة جدًا.
أمراض شبكية العين
علاج عين تهدف الأمراض بشكل عام إلى تقليل الالتهاب في العين وإصلاح الإصابات وحماية البصر أو تحسينه. إن شبكية العين السليمة – وهي الطبقة الرقيقة من الأنسجة الموجودة في الجزء الخلفي من العين – أمر بالغ الأهمية للرؤية الجيدة. تتكون شبكية العين لدينا من ملايين الخلايا الحساسة للضوء (وتسمى العصي والمخاريط) والألياف / الخلايا العصبية التي تسمح للضوء الذي يدخل العين بتحويله إلى نبضات كهربائية للوصول إلى الدماغ. هذه هي الطريقة التي يتم بها استقبال المعلومات البصرية ومعالجتها بواسطة أعيننا وإرسالها إلى الدماغ عبر العصب البصري. العملية برمتها تمكن الرؤية وتتحكم في كيفية رؤيتنا للصور. تؤثر أمراض شبكية العين على أي جزء من شبكية العين. تتوفر أشكال قليلة من العلاج لبعض أمراض الشبكية، ولكنها معقدة للغاية. الهدف من أي علاج هو إيقاف أو إبطاء المرض بشكل كامل عين المرض ولحماية الرؤية (الحفاظ عليها أو تحسينها أو استعادتها). من المهم اكتشاف مشاكل الشبكية مبكرًا لأن الضرر لا يمكن إصلاحه. إذا تركت دون علاج، يمكن لبعض أمراض الشبكية أن تسبب فقدان البصر أو العمى.
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
***
