تولید نانوروبات‌ها برای پاک‌سازی باکتری‌ها و سموم از خون انسان

تاریخ : ۱۶ تیر ۱۳۹۷

تعداد بازدید : ۱۶۶

5 امتیاز از 1 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا روبات‌هایی ساخته‌اند که با استفاده از انرژی امواج اولتراسوند می‌توانند درون خون حرکت کرده و باکتری‌های مضر را همراه با سموم تولیدی آن‌ها از بدن دفع نمایند. در آینده می‌توان از این نانوروبات‌ها برای سم‌زدایی و استریل کردن مایعات زیستی بهره برد.

ترکیب پوشش سلول‌های طبیعی با نانوماشین‌های مصنوعی، می‌تواند قابلیت‌های جدید مانند حذف پاتوژن‌ها و سموم از بدن و سایر ساختارها را در روبات‌های کوچک ایجاد کند. بدین منظور مهندسان دانشگاه سن‌دیگو در کالیفرنیا نانوروبات‌هایی را با پوشش‌دهی نانوسیم‌های طلا با ترکیبی از پلاکت‌ها و غشای گلبول‌های قرمز توسعه دادند. پوشش ترکیبی غشای سلول به نانوروبات‌ها این توانایی را می‌دهد که وظایف دو سلول مختلف را به طور همزمان انجام دهند: پلاکت‌ها، که به پاتوژن‌هایی مانند باکتری‌های MRSA (یک گونه استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به آنتی بیوتیک) متصل می‌شوند و گلبول‌های قرمز که سموم تولید شده توسط این باکتری‌ها را جذب کرده و خنثی می‌سازند.

بدنه طلایی نانوروبات‌ها به اولتراسوند پاسخ داده و باعث می‌شود که آن‌ها بدون نیاز به انرژی شیمیایی، توانایی حرکت سریع داشته باشند. تحرک نانوروبات‌ها به آن‌ها اجازه می‌دهد که به شکل مؤثر با اهداف خود (باکتری ها و سموم) درون خون ترکیب شده و سم‌زدایی را تسریع کنند. این ایده برای ایجاد نانوروبات‌های چندمنظوره است که می‌توانند همزمان چندین وظیفه مختلف را انجام دهند. ترکیب پلاکت‌ها و غشای گلبول‌های قرمز خون در هر پوشش نانوروبات یک اثر هم افزا دارد: پلاکت‌ها باکتری‌ها را هدف می‌گیرند، درحالی که گلبول‌های قرمز سم‌های تولید شده توسط این باکتری‌ها را هدف گرفته و خنثی می‌کنند.

پوشش این نانوروبات‌ها از تجمع پروتئین‌های مختلف روی سطح فلزی آن‌ها ممانعت می‌کند. پژوهشگران برای تولید پوشش ترکیبی، ابتدا غشای پلاکت‌ها و گلبول‌های قرمز را به طور کامل جداسازی کردند. آنها سپس امواج صوتی با فرکانس بالا را برای اتصال آنها به یکدیگر اعمال کردند. از آنجا که غشاها از سلول‌های واقعی جدا شده بودند، عملکرد پروتئین‌های سطحی آن‌ها کاملاً پابرجا باقی ماند. پژوهشگران برای ساخت نانوروبات‌ها، پوشش غشاهای ترکیبی را با کمک واکنش‌های خاص شیمیایی بر روی سطح نانوسیم‌های طلا ایجاد کردند.

نانوروبات‌ها 25 برابر کوچکتر از عرض تار موی انسان هستند. هنگامی که آنها از امواج اولتراسوند انرژی دریافت ‌کنند، می‌توانند با سرعت 35 میکرومتر بر ثانیه در جریان خون جابه‌جا شوند. پژوهشگران از نانوروبات‌ها برای پاک‌سازی نمونه‌های آلوده شده به MRSA و سم‌های ناشی از آن‌ها استفاده کردند. بعد از 5 دقیقه، این نمونه‌ها حاوی باکتری و سم به مقدار یک سوم نمونه‌های پاک‌سازی نشده بودند.

این مطالعات هنوز مراحل ابتدایی خود را طی می‌کنند. پژوهشگران اظهار می‌کنند که هدف نهایی لزوماً درمان عفونت‌های MRSA نیست، بلکه به طور کلی هدف سم‌زدایی از مایعات زیستی است. مطالعات آینده شامل استفاده از این نانوروبات‌ها در حیوانات زنده می‌باشد. همچنین پژوهشگران تلاش می‌کنند تا به جای طلا از مواد زیست‌تخریب‌پذیر برای تولید نانوروبات‌ها استفاده کنند.

منبع : https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=50322.php

نظر شما