زیردریاییهای پروتئینی هدایتشونده برای دارورسانی هوشمند به تومورهای سرطانی
پژوهشگران رباتهای میکروسکوپی پروتئینی به شکل حباب طراحی کردهاند که با سوخت طبیعی بدن به تومورهای سرطانی حرکت کرده و دارو را مستقیماً تزریق میکنند، که این رویکرد عوارض جانبی شیمیدرمانی را کاهش میدهد.
پیشرفت علمی در ساخت رباتهای میکروسکوپی پروتئینی برای درمان سرطان
پژوهشگران در مؤسسه فناوری کالیفرنیا، روشی نوین و کمهزینه برای ساخت نسل جدیدی از رباتهای میکروسکوپی یا میکرورباتها ابداع کردهاند که عملکردی هوشمند در دارورسانی هدفمند دارند. این دستاورد که در ژورنال معتبر “نیچر نانوتکنولوژی” منتشر شده است، بر پایه ساخت ذراتی شبیه به حباب که از پروتئین سرم آلبومین گاوی (BSA) ساخته شدهاند، استوار است. هدف اصلی این فناوری، تحول در درمان سرطان با استفاده از سامانههای تحویل دارو است که عوارض گسترده روشهای سنتی شیمیدرمانی را به حداقل برساند. این میکرورباتها به دلیل ماهیت پروتئینی خود، سازگاری زیستی بالایی با بدن دارند و پس از انجام مأموریت به راحتی تجزیه میشوند.
تیم تحقیقاتی به رهبری «وی گائو» رویکردی را اتخاذ کردند که در آن، ساختار مکانیکی سادهتری نسبت به رباتهای پیشین مبتنی بر چاپ سهبعدی مد نظر قرار گرفت؛ آنها صرفاً خود حباب پروتئینی را به یک محرک تبدیل کردند. این حبابها با استفاده از اورهآز متصل به سطح خود، واکنش کاتالیزوری با اوره (سوخت طبیعی بدن) انجام داده و با تولید نامتقارن محصولات جانبی، نیروی رانشی لازم برای حرکت در بدن ایجاد میکنند.
دو روش هدایت هوشمند برای میکرورباتها
پژوهشگران دو مکانیزم متفاوت برای کنترل حرکت این ریزرباتها معرفی کردند:
- هدایت مغناطیسی: در این نسخه، نانوذرات مغناطیسی به پوسته پروتئینی متصل شدند تا قابلیت واکنشپذیری در برابر میدانهای مغناطیسی خارجی را داشته باشند. این امر امکان هدایت خارجی آنها با استفاده از تصویربرداری اولتراسوند را فراهم میآورد.
- شیمیگرایی خودکار: رویکرد هوشمندتر، اتصال آنزیم کاتالاز به سطح حبابها بود. از آنجایی که تومورها غلظت بالاتری از پراکسید هیدروژن تولید میکنند، حبابهای مجهز به کاتالاز بهطور خودکار به سمت این غلظتهای بالاتر حرکت میکنند و مستقیماً به محل تومور هدایت میشوند.
«ما فکر کردیم، چه میشود اگر این سیستم را حتی سادهتر کنیم و فقط خود حباب را به یک ربات تبدیل کنیم؟ تولید حبابها آسان است و از قبل میدانیم که با بدن سازگاری بسیار خوبی دارند.»
این فناوری در آزمایشها بر روی مدلهای حیوانی مبتلا به تومور مثانه کارایی خود را اثبات کرده و توانسته است به میزان قابل توجهی رشد تومور را مهار کند. انتقال مستقیم داروهایی مانند دوکسوروبیسین به سلولهای سرطانی، پتانسیل بالایی برای پزشکی دقیق و کاهش تخریب بافتهای سالم در طول درمان نشان میدهد.
این دستاورد نویدبخش، افقهای تازهای در عرصه دارورسانی هدفمند و شخصیسازی شده برای بیماریهایی مانند سرطان گشوده است.
در نهایت، این رباتهای حبابی به دلیل سادگی ساخت، زیستسازگاری بالا و قابلیت تجزیهپذیری، میتوانند به زودی به عنوان ابزارهای کلیدی در پیکار با بیماریهای حاد، با تمرکز بر هدفگیری دقیق عوامل بیماریزا، ظاهر شوند.
