أفاد باحثون من الصين أنه يمكن تسخير خلايا الدم البيضاء كروبوتات دقيقة طبيعية ومتوافقة حيويا من خلال استخدام الليزر. يمكن لهذا الاكتشاف، الذي أظهره الفريق على أسماك الزرد الحية، أن يمهد الطريق نحو طريقة جديدة لتوصيل الأدوية المستهدفة للعلاج الدقيق للأمراض.
لقد اجتذبت الروبوتات الطبية الدقيقة اهتمامًا كبيرًا لقدرتها على توصيل الأدوية إلى مواقع معينة في الجسم والمساعدة في إزالة مسببات الأمراض من الدورة الدموية.
في معظم مفاهيم الروبوتات الدقيقة الطبية، يتم تصنيع الأدوات الصغيرة خارج الجسم ثم يتم حقنها في المريض أو تعبئتها في كبسولات ثم يتم ابتلاعها. ومع ذلك، فقد كشفت التجارب على الحيوانات الصغيرة عن مشكلة - وهي أن هذه الأجسام الغريبة لديها ميل إلى إثارة استجابة مناعية في الجسم المضيف، مما يؤدي إلى إزالة الروبوتات الدقيقة من الجسم قبل أن تتمكن من تحقيق الغرض المقصود منها. .
للتغلب على هذه المشكلة، يكمن النهج البديل في أخذ الخلايا الموجودة بالفعل في الجسم - وبالتالي فهي ليست معرضة لخطر إطلاق استجابة مناعية - والضغط على تجميعها للخدمة كروبوتات دقيقة طبيعية.
وفي دراستهم الأخيرة، قام المهندسان الحيويان Xianchuang Zheng وBaojun Li من الصين جامعة الجنان وقد قام وزملاؤهم بتجربة خيار تحويل العدلات - وهو نوع من خلايا الدم البيضاء التي تلعب دورًا رئيسيًا في جهاز المناعة في الجسم - إلى روبوتات دقيقة. تعتبر هذه العدلات مرشحة مثالية للاستخدام كروبوتات صغيرة، لأنها تلتقط بشكل طبيعي كلاً من الجسيمات النانوية وخلايا الدم الحمراء الميتة، وتكون قادرة على الهجرة من الأوعية الدموية إلى الأنسجة المحيطة - وهما من الوظائف الرئيسية اللازمة لتوصيل الدواء المستهدف.
يشرح الفريق: "باعتبارها الخط الأول للدفاع المضيف ضد مسببات الأمراض الغازية، تتمتع العدلات بقدرة متأصلة على البلعمة للقضاء على العوامل الأجنبية وتحميل الهدف عند التنشيط، بالإضافة إلى القدرة على الانتقال عبر الأوعية الدموية إلى الأنسجة المصابة، مما يجعل منهم المرشحين الطبيعيين لتنفيذ المهام الطبية المختلفة في الجسم الحي".
أظهرت الأبحاث السابقة أنه من الممكن استخدام ضوء الليزر لتحريك العدلات حسب الرغبة المختبر. ومع ذلك، لا توجد معلومات حول ما إذا كان النهج نفسه سيعمل أيضًا داخل الكائنات الحية.
وفي سلسلة من التجارب، استخدم الباحثون أشعة ليزر مركزة كملاقط بصرية للتلاعب بالعدلات ومناورتها داخل ذيول أسماك الزرد الحية. نجح الفريق في دفع خلايا الدم البيضاء بسرعات تصل إلى 1.3 ميكرومتر في الثانية، أي أسرع بثلاث مرات تقريبًا من حركة العدلات بشكل طبيعي.
أظهر تشنغ ولي وزملاؤه أيضًا القدرة على التحكم الدقيق والدقيق في الوظائف التي تؤديها العدلات عادةً كجزء من الجهاز المناعي لسمك الزرد. على سبيل المثال، شهدت إحدى العمليات قيام الفريق بتوجيه "نيوتروبوت" من وعاء دموي إلى الأنسجة المحيطة، في حين شهدت عملية أخرى إحدى خلايا الدم البيضاء المستخدمة لالتقاط ونقل جسيمات بلاستيكية نانوية - وهي القدرة التي يمكن أن تكون استغلالها للتوصيل المستهدف للأدوية النانوية داخل الجسم.
تصطف الروبوتات الصغيرة المغناطيسية للعلاج بالخلايا الجذعية
علاوة على ذلك، وجد الفريق أيضًا أن دفع الروبوت النيوتروبي نحو حطام خلية دم حمراء ميتة دفعه إلى ابتلاع القطع. لكن ما كان مفاجئًا هو أنه أثناء قيامهم بذلك، شهد الباحثون أيضًا عدلة أخرى، ليست تحت سيطرتهم، تحاول أيضًا إزالة الحطام الخلوي بشكل طبيعي.
وخلص الباحثون إلى أن: "هذا المفهوم الخاص بالخلايا العدلة الأصلية، إلى جانب التحكم الذكي في تنفيذ المهام المتعددة، يمكن أن يحمل وعدًا كبيرًا للتنفيذ النشط للمهام الطبية المعقدة. في الجسم الحي، مع فائدة محتملة كبيرة في علاج الأمراض الالتهابية.
تم وصف الدراسة في ACS العلوم المركزية.
