طراحی روبات‌های هوشمند؛

شناگران هوشمندی که دارو را در تومور رهاسازی می‌کنند

پژوهشگران برای رهایش هوشمند دارو به سلول‌های سرطانی روبات‌هایی با شکل‌های مختلف طراحی کردند که می‌تواند در محل مورد نظر محتویات دارویی را رهاسازی کند.

کد خبر: ۹۸۰۱۹۹

دوشنبه - ۰۸ آذر ۱۴۰۰ / November 29, 2021

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، هموتراپی با موفقیت بسیاری از انواع سرطان را درمان می‌کند، اما عوارض جانبی آن می‌تواند بر بقیه بدن تاثیر منفی بگذارد. تحویل مستقیم دارو به سلول‌های سرطانی می‌تواند به کاهش این علائم ناخوشایند کمک کند.

به تازگی محققان مقاله‌ای در نشریه ACS Nano به چاپ رساندند که در آن نشان داده شده است که میکروربات‌هایی به شکل ماهی که با آهن‌ربا به سلول‌های سرطانی هدایت می‌شوند، می‌تواند برای رهایش دارو به کار گرفته شود. این میکروربات‌ها با استفاده از خواص مغناطیسی و آهن‌ربا به سلول سرطانی می‌روند جایی که تغییر pH باعث می‌شود آن‌ها دهان خود را باز کرده و محموله‌های شیمی‌درمانی خود را آزاد کنند.

دانشمندان قبلا ربات‌هایی در مقیاس نانومتری ساخته‌اند که می‌توانند اجسام کوچک را دستکاری کنند، اما اکثر آن‌ها نمی‌توانند برای انجام کار‌های پیچیده، مانند رهاسازی داروها، تغییر کنند. برخی از گروه‌های تحقیقاتی با استفاده از چاپگر ۳ بعدی اجسامی ساخته‌اند، اما این ساختار‌ها معمولاً فقط اقدامات ساده‌ای انجام می‌دهند و حرکت آ‌ن‌ها از راه دور قابل کنترل نیست. جیاون لی، لی ژانگ، دونگ وو و همکارانش در گامی به سمت کاربرد‌های زیست پزشکی برای این روبات‌ها، می‌خواستند میکروربات‌هایی بسازند که می‌توانند توسط آهن‌ربا به مکان‌های خاصی در بدن برای رهایش دارو هدایت شوند. از آنجایی که تومور‌ها در ریزمحیط‌های اسیدی وجود دارند، این تیم تحقیقاتی تصمیم گرفت تا شکل میکروربات‌ها را در پاسخ به کاهش pH تغییر دهد.

بنابراین محققان با استفاده از یک هیدروژل پاسخگو به pH، میکروربات‌هایی را به شکل خرچنگ، پروانه یا ماهی چاپ کردند. با تنظیم تراکم چاپ در نواحی خاصی، مانند لبه‌های پنجه خرچنگ یا بال‌های پروانه، محققان شکل‌پذیری پاسخگو به pH را در این روبات‌ها ایجاد کردند. سپس میکروربات‌ها را با قرار دادن آن‌ها در یک سوسپانسیون از نانوذرات اکسید آهن، مغناطیسی کردند.

محققان در چندین آزمایش قابلیت‌های مختلف میکروربات‌ها را نشان دادند. به عنوان مثال، یک میکروربات ماهی شکل دارای “دهان” قابل تنظیم بود که باز و بسته می‌شد. این تیم نشان داد که آن‌ها می‌توانند ماهی را از طریق رگ‌های خونی شبیه‌سازی شده هدایت کنند تا به سلول‌های سرطانی در ناحیه خاصی از ظرف پتری برسند. هنگامی‌که آن‌ها PH محلول اطراف را کاهش دادند، ماهی دهان خود را باز کرد تا یک داروی شیمی درمانی را آزاد کند که سلول‌های مجاور را از بین می‌برد. به گفته محققان، اگرچه این مطالعه اثبات امیدوارکننده‌ای برای این مفهوم است، اما این میکروربات‌ها باید کوچک‌تر شوند تا بتوانند در رگ‌های خونی واقعی هدایت شوند و یک روش تصویربرداری مناسب برای ردیابی حرکات آن‌ها در بدن باید شناسایی شود.