ثورة في التوصيل الدوائي.. "فقاعات روبوتية" تستهدف الأورام وتنفجر لإطلاق العلاج

ولطالما حملت الروبوتات المجهرية أملا كبيرا في نقل الأدوية داخل الجسم بدقة متناهية، لكن تحويل هذا الوعد إلى حقيقة عملية واجه عقبات كثيرة، حيث ظلت معظم التصاميم معقدة وباهظة الثمن وصعبة التوجيه داخل نسيج الجسم الحي.

لكن الفريق البحثي من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وجامعة جنوب كاليفورنيا قرر اتباع نهج مختلف تماما، فبدلا من تعقيد التصميم، لجأ إلى أقصى درجات البساطة: فقاعة.

إقرأ المزيد

فحص دم جديد قد ينقذ آلاف الأرواح من سرطان البنكرياس

وهذه الفقاعة ليست كأي فقاعة، بل هي روبوت مجهري ذكي يمكنه السباحة في سوائل الجسم، ويستشعر البيئة المحيطة به، ويستهدف الأورام بدقة، وينقل إليها الدواء ليطلقه عند اللحظة المناسبة باستخدام الموجات فوق الصوتية.

والفكرة في جوهرها تقوم على استخدام فقاعات مجهرية مغلفة ببروتين، وهي مواد معروفة بأمانها الحيوي واستخدامها منذ سنوات في التصوير الطبي. والميزة الكبرى هنا هي بساطة التصنيع، حيث أنه باستخدام الموجات فوق الصوتية، يمكن إنتاج آلاف الفقاعات المتماثلة بسرعة وبتكلفة زهيدة، بعيدا عن تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد المعقدة أو بيئات الغرف النظيفة المكلفة.

ويكمن الذكاء في هذه الفقاعات في قدرتها على التحرك. فقد قام الباحثون بتثبيت إنزيم "اليورياز" على سطحها، وعندما يتفاعل هذا الإنزيم مع اليوريا الموجودة طبيعيا في الجسم، ينتج غازات تتراكم بشكل غير متساو على أحد جانبي الفقاعة، ما يخلق قوة دفع تدفعها للأمام وكأنها محرك صغير.

إقرأ المزيد

"فلتر علمي" يفضح آلاف الدراسات المشبوهة في أبحاث السرطان

كما طور الباحثون نسختين من هذه الروبوتات: إحداها تحتوي على جسيمات نانوية مغناطيسية، ما يسمح بتوجيهها من خارج الجسم باستخدام مغناطيس مع تتبع حركتها بالموجات فوق الصوتية. أما النسخة الثانية فهي مستقلة تماما، حيث أضيف إنزيم آخر هو الكاتالاز، يمكن الفقاعة من كشف ارتفاع تركيز بيروكسيد الهيدروجين الموجود حول الأورام والأنسجة الملتهبة، فتتحرك تلقائيا نحوها دون أي تدخل خارجي، كما لو كانت تتبع أثرا كيميائيا.

وعندما تصل الفقاعة إلى هدفها، تأتي المرحلة الحاسمة: باستخدام موجات فوق الصوتية مركزة، يتم تفجير الفقاعة بعناية. وهذا التفجير لا يطلق الدواء فحسب، بل يخلق قوة ميكانيكية تساعد على دفع الدواء إلى عمق النسيج السرطاني، ما يزيد من فعاليته مقارنة بطرق الإطلاق البطيء التقليدية.

وقد أظهرت التجارب على الفئران المصابة بسرطان المثانة نتائج مبهرة، حيث أدى استخدام هذه الفقاعات الذكية إلى تقليل وزن الأورام بنسبة 60% تقريبا خلال ثلاثة أسابيع، متفوقة بفارق كبير على العلاج التقليدي.

وما يميز هذا الابتكار ليس فقط فعاليته، بل فلسفته البسيطة العميقة المتمثلة في تحويل عنصر أساسي وبسيط وآمن إلى أداة ذكية متعددة الوظائف. فهو يجمع بين القدرة على الحركة الذاتية، والاستشعار الكيميائي، والتوجيه الدقيق، والإطلاق المتحكم به للدواء، كل ذلك في هيكل واحد بسيط وسهل التصنيع.

المصدر: interesting engineering

إقرأ المزيد

سلاح غير متوقع في مكافحة السرطان

كشفت دراستان طبيتان رائدتان، عن إمكانية تحسين فعالية علاج السرطان وتقليل آثاره الجانبية الموهنة من خلال تقنية مبتكرة تعتمد على زراعة جراثيم البراز، أو نقائل البراز (FMT). 

فيروس الورم الحليمي البشري.. عدوى شائعة بلا أعراض قد تقود إلى السرطان

فيروس الورم الحليمي البشري (HPV) هو مجموعة كبيرة من الفيروسات التي تحتوي على الحمض النووي (DNA)، وتُصيب الجلد والأغشية المخاطية.

منتج يبطئ تصلب الشرايين ويقلل من خطر الإصابة بالسرطان

أفادت الدكتورة مارغريتا كوروليوفا، خبيرة التغذية، بأن الطماطم من أكثر الخضراوات فائدة، لاحتوائها على عناصر غذائية دقيقة أساسية مثل الفوسفور والكالسيوم.