ابتكر الباحثون جزيئات على شكل زهرة يمكنها توصيل الأدوية بشكل فعال إلى الآفات. وتظهر الجسيمات، التي يمكن تتبعها والتحكم فيها باستخدام تقنيات التصوير الطبي، نتائج واعدة في علاج السرطان وأمراض القلب والأوعية الدموية بعد اختبار أولي ناجح على الفئران.
لقد كان العثور على حل واحد يلبي جميع هذه المتطلبات تحديًا كبيرًا. ومع ذلك، قدم فريق بحث بقيادة ETH Zurich فئة خاصة من الجسيمات التي تلبي جميع هذه المعايير. هذه الجسيمات ليست فعالة فحسب، بل تبدو مذهلة تحت المجهر، مثل الزهور الورقية الصغيرة أو ورود الصحراء. وهي تتألف من بتلات رقيقة للغاية ترتب نفسها على شكل زهور. يبلغ قطر حبيبات الزهرة من 1 إلى 5 ميكرون، وهي أصغر قليلاً من خلايا الدم الحمراء.
شكلها له ميزتان رئيسيتان. أولا، تحتوي جزيئات الزهرة على مساحة سطحية كبيرة مقارنة بحجم الزهرة. يبلغ عرض الفجوات بين البتلات المكتظة بكثافة بضعة نانومترات فقط، مثل المسام. وهذا يعني أنها يمكن أن تمتص كميات كبيرة من المواد الفعالة علاجيا. ثانيًا، يمكن للبتلات أن تبعثر الموجات الصوتية أو تكون مغلفة بجزيئات ماصة للضوء، مما يجعلها مرئية بسهولة من خلال الموجات فوق الصوتية أو التصوير الضوئي الصوتي.
أبلغ فريق بحث بقيادة دانييل رازانسكي وميتين سيتي عن هذه النتائج في دراسة نشرت في مجلة Advanced Materials. رازانسكي هو أستاذ مزدوج التعيين في التصوير الطبي الحيوي في ETH زيوريخ وجامعة زيوريخ. سيتي خبير في الروبوتات الدقيقة. عمل مؤخرًا كأستاذ في ETH زيورخ ومعهد ماكس بلانك للأنظمة الذكية في شتوتغارت، ثم انتقل بعد ذلك إلى جامعة كوتش في إسطنبول.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة بول وريد، وهو طالب دكتوراه في مجموعة لازانسكي: "في السابق، ركز الباحثون على استخدام الموجات فوق الصوتية أو الطرق الصوتية الأخرى لنقل الفقاعات الصغيرة في الدم". "لقد أظهرنا الآن أنه يمكن أيضًا توجيه الجزيئات الصلبة صوتيًا." بالمقارنة مع الفقاعات، فإن ميزة جزيئات الزهرة هي أنه يمكن تحميلها بجزيئات مكونة أكثر نشاطًا. "
أظهر الباحثون في تجارب طبق بتري أنه يمكن تحميل جزيئات الزهرة بأدوية مضادة للسرطان. كما قاموا بحقن الجسيمات في مجرى الدم لدى الفئران. وباستخدام الموجات فوق الصوتية المركزة، تمكنوا من إبقاء الجزيئات في موضع محدد مسبقًا داخل الدورة الدموية. لقد تمكنوا من القيام بذلك على الرغم من الدورة الدموية السريعة للغاية حول الجسيمات. الموجات فوق الصوتية المركزة هي تقنية تركز الموجات الصوتية على موقع محدد. "وبعبارة أخرى، نحن لا نقوم فقط بحقن الجسيمات الدقيقة ونأمل في الأفضل. نحن في الواقع نتحكم فيها. ويأمل الباحثون أن يتم استخدام هذه التكنولوجيا يومًا ما لتوصيل الأدوية للأورام أو جلطات الدم التي تسد الأوعية الدموية."
يمكن تصنيع الجسيمات الدقيقة من مجموعة متنوعة من المواد ولها طبقات مختلفة، اعتمادًا على الغرض منها وإجراءات التصوير المفضلة لدى الباحث للتحكم في موقع الجسيمات الدقيقة. وقال فريدي: "إن مبدأ العمل الأساسي يعتمد على شكلها، وليس على المادة التي صنعت منها". "في الدراسة، قام الباحثون بالتحقيق بالتفصيل في جزيئات الزهرة المصنوعة من أكسيد الزنك. كما قاموا باختبار الجزيئات المصنوعة من البوليميد والمواد المركبة المكونة من النيكل والمركبات العضوية."
والآن، يأمل الباحثون في تحسين مفهومهم. إنهم يخططون لإجراء المزيد من التجارب على الحيوانات أولاً، قبل أن تتمكن التكنولوجيا من إفادة المرضى الذين يعانون من أمراض القلب والأوعية الدموية أو السرطان.
تم تجميعها من /ScitechDaily