أنابيب نانوية لإيصال الدواء أصغر من النملة بمليوني مرة

أنابيب نانوية لإيصال الدواء أصغر من النملة بمليوني مرة
TT

أنابيب نانوية لإيصال الدواء أصغر من النملة بمليوني مرة

أنابيب نانوية لإيصال الدواء أصغر من النملة بمليوني مرة

من خلال العمل على أنابيب مجهرية لا يزيد عرضها على جزء من المليون من شعرة الإنسان، صمم باحثون بجامعة جونز هوبكنز طريقة للتأكد من أن هذه الأنابيب الصغيرة في مأمن من أصغر التسريبات.
وتعتبر الأنابيب الخالية من التسرب (المصنوعة من الأنابيب النانوية التي تتجمع ذاتيًا وتصلح نفسها بنفسها ويمكن أن تربط نفسها ببنى حيوية مختلفة) خطوة مهمة نحو إنشاء شبكة أنابيب نانوية قد تقدم يومًا ما الأدوية والبروتينات والجزيئات المتخصصة إلى الخلايا المستهدفة في جسم الانسان. وقد تم تحديد القياسات عالية الدقة اليوم وفق مجلة «ساينس أدفانس» حسبما نقل موقع «Eurekalert» العلمي المتخصص.
فقد أفادت أستاذة الهندسة الكيميائية والجزيئية الحيوية ريبيكا شولمان التي شاركت بقيادة البحث الجديد «في حالتنا، يمكننا أيضًا ربط هذه الأنابيب بنقاط نهاية مختلفة لتشكيل شيء مثل السباكة... فقد عمل الفريق بأنابيب يبلغ قطرها حوالى سبعة نانومترات (حوالى مليوني مرة أصغر من النملة) وطولها عدة ميكرونات (حوالى طول جسيم الغبار)».
وتعتمد الطريقة على تقنية راسخة تعيد استخدام قطع من الحمض النووي ككتل بناء لتنمو وإصلاح الأنابيب مع تمكينها من البحث عن هياكل معينة والاتصال بها.
وقد صممت الدراسات السابقة هياكل مماثلة لإنشاء هياكل أقصر تسمى نانوبوريس nanopores. إذ تركز هذه التصميمات على قدرة المسام النانوية للحمض النووي على التحكم في نقل الجزيئات عبر الأغشية الدهنية المزروعة في المختبر والتي تحاكي غشاء الخلية.
ولكن إذا كانت الأنابيب النانوية مثل الأنابيب، فإن المسام النانوية تشبه تركيبات الأنابيب القصيرة التي لا يمكنها بمفردها الوصول إلى الأنابيب أو الخزانات أو المعدات الأخرى. لذا يتخصص فريق شولمان بتقنية النانو المستوحاة من الأحياء لمعالجة هذه الأنواع من المشاكل.
وتوضح شولمان «أن بناء أنبوب طويل من المسام يمكن أن يسمح للجزيئات ليس فقط بعبور مسام الغشاء الذي يحمل الجزيئات داخل غرفة أو خلية، ولكن أيضًا لتوجيه هذه الجزيئات بعد مغادرة الخلية. لقد تمكنا من بناء أنابيب تمتد من مسام أطول بكثير من تلك التي تم بناؤها من قبل والتي يمكن أن تجعل نقل الجزيئات على طول الطرق السريعة للأنابيب النانوية أقرب إلى الواقع».
وفي هذا الاطار، تتكون الأنابيب النانوية باستخدام خيوط الحمض النووي المنسوجة بين حلزونات مزدوجة مختلفة. إذ تحتوي هياكلها على فجوات صغيرة مثل مصائد الأصابع الصينية. وبسبب الأبعاد الصغيرة للغاية، لم يتمكن العلماء من اختبار ما إذا كانت الأنابيب قادرة على نقل الجزيئات لمسافات أطول دون تسريب أو ما إذا كانت الجزيئات يمكن أن تنزلق عبر فجوات جدرانها.
من أجل ذلك، قام الدكتور يي لي المتخصص بالهندسة الكيميائية والجزيئية الحيوية بجامعة جونز هوبكنز الذي شارك في قيادة الدراسة، بتغطية نهايات الأنابيب بـ«سدادات» DNA خاصة، كما قام بتشغيل محلول من جزيئات الفلورسنت لسد نهاية الأنبوب وتشغيل صنبور للتأكد من عدم تسرب المياه من خلالها ولتتبع معدلات التسرب والتدفق.
ومن خلال القياس الدقيق لشكل الأنابيب وكيفية ارتباط جزيئاتها الحيوية بمسامات نانو محددة ومدى سرعة تدفق المحلول الفلوري، أوضح الفريق كيف نقلت الأنابيب الجزيئات إلى أكياس صغيرة مزروعة في المختبر تشبه غشاء الخلية. حيث انزلقت الجزيئات المتوهجة من خلال شلال مثل الماء.
ويبين لي «الآن يمكننا أن نسمي هذا أكثر من نظام السباكة، لأننا نوجه تدفق مواد أو جزيئات معينة عبر مسافات أطول بكثير باستخدام هذه القنوات. نحن قادرون على التحكم في وقت إيقاف هذا التدفق باستخدام بنية DNA أخرى ترتبط على وجه التحديد بتلك القنوات لإيقاف هذا النقل، والعمل كصمام أو سدادة».
يمكن للأنابيب النانوية للحمض النووي أن تساعد العلماء على اكتساب فهم أفضل لكيفية تفاعل الخلايا العصبية مع بعضها البعض. كما يمكن للباحثين أيضًا استخدامها لدراسة أمراض مثل السرطان، ووظائف أكثر من 200 نوع من الخلايا في الجسم.
وسيجري الفريق بعد ذلك دراسات إضافية على الخلايا الصناعية والحقيقية وكذلك مع أنواع مختلفة من الجزيئات.


مقالات ذات صلة

كندا ترصد أول إصابة بسلالة فرعية من جدري القردة

العالم صورة تحت المجهر الإلكتروني والتي قدمها المعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية في عام 2024 لجزيئات فيروس جدري القردة باللون البرتقالي الموجودة داخل الخلايا المصابة باللون الأخضر (أ.ب)

كندا ترصد أول إصابة بسلالة فرعية من جدري القردة

أكدت وكالة الصحة العامة الكندية أمس (الجمعة) رصد أول حالة إصابة بالسلالة الفرعية 1 من جدري القردة في كندا لدى شخص في مانيتوبا.

«الشرق الأوسط» (مونتريال)
المشرق العربي فلسطيني يحمل طفلة صغيرة مصابة داخل مستشفى كمال عدوان في قطاع غزة (أ.ف.ب)

وزارة الصحة: كل مستشفيات غزة ستتوقف عن العمل خلال 48 ساعة

حذرت وزارة الصحة في قطاع غزة من توقف جميع مستشفيات القطاع عن العمل أو تقليص خدماتها خلال 48 ساعة بسبب نقص الوقود، إذ ترفض إسرائيل دخوله للقطاع.

«الشرق الأوسط» (غزة)
صحتك سمنة البطن مع وزن طبيعي للجسم... مشكلة صحية تستدعي الاهتمام

سمنة البطن مع وزن طبيعي للجسم... مشكلة صحية تستدعي الاهتمام

تعتمد الأوساط الطبية بالعموم في تحديد «مقدار وزن الجسم» على عدد الكيلوغرامات بوصفه «رقماً»

د. حسن محمد صندقجي (الرياض)
صحتك الحياة الخاملة ترفع ضغط الدم لدى الأطفال

الحياة الخاملة ترفع ضغط الدم لدى الأطفال

كشفت أحدث دراسة تناولت العوامل المؤثرة على ضغط الدم، عن الخطورة الكبيرة للحياة الخاملة الخالية من النشاط على الصحة بشكل عام، وعلى الضغط بشكل خاص.

د. هاني رمزي عوض (القاهرة)
صحتك الصداع النصفي: خيارات العلاج المستهدف

الصداع النصفي: خيارات العلاج المستهدف

الصداع النصفي ليس مجرد صداع عادي يعاني منه الجميع في وقتٍ ما، بل هو اضطراب عصبي معقد يمكن أن يُشعر المريض وكأن العالم قد توقف.

د. عبد الحفيظ يحيى خوجة (جدة)

ألحان وألوان من الموسيقى السعودية تتألق في «طوكيو أوبرا سيتي»

عزفت "الأوركسترا السعودية" أروع الالحان الموسيقية في ليلة ختامية استثنائية كان الابداع عنوانها (واس)
عزفت "الأوركسترا السعودية" أروع الالحان الموسيقية في ليلة ختامية استثنائية كان الابداع عنوانها (واس)
TT

ألحان وألوان من الموسيقى السعودية تتألق في «طوكيو أوبرا سيتي»

عزفت "الأوركسترا السعودية" أروع الالحان الموسيقية في ليلة ختامية استثنائية كان الابداع عنوانها (واس)
عزفت "الأوركسترا السعودية" أروع الالحان الموسيقية في ليلة ختامية استثنائية كان الابداع عنوانها (واس)

ازدهرت ألحان وألوان من الموسيقى السعودية على مسرح «طوكيو أوبرا سيتي» بالعاصمة اليابانية، وشارك 100 موسيقي ومؤدٍ من الأوركسترا والكورال الوطني السعودي، في رسم لوحة جمالية، جمعت التراث بالثقافة وعذوبة المفردة الموسيقية السعودية.

وعزفت الأوركسترا والكورال الوطني السعودي، أجمل الألحان الموسيقية في ليلة استثنائية كان الإبداع عنوانها، وقدمت التراث الغنائي السعودي وما يزخر به من تنوع على مسرح «طوكيو أوبرا سيتي» بالعاصمة اليابانية، بحضور الأمير بدر بن عبد الله بن فرحان وزير الثقافة رئيس مجلس إدارة هيئة الموسيقى، وعدد من المسؤولين ورجال الأعمال والإعلام وحضور جماهيري كبير.

‏وبدأت الليلة السعودية في اليابان، بجمالية الاستقبال بالقهوة السعودية لجمهور حفل روائع الأوركسترا السعودية في طوكيو، قبل أن ينطلق العرض الموسيقي الذي افتتحه باول باسيفيكو الرئيس التنفيذي لهيئة الموسيقى بالسعودية، وقال في كلمته خلال الحفل، إن النجاحات الكبيرة التي حققتها المشاركات السابقة لروائع الأوركسترا السعودية في العواصم العالمية، عازياً ما تحقق خلال حفلات روائع الأوركسترا السعودية إلى دعم وزير الثقافة السعودي رئيس مجلس إدارة هيئة الموسيقى.

100 موسيقي ومؤدٍ من الأوركسترا والكورال الوطني السعودي شاركوا في الليلة الختامية (واس)

وعدّ باسيفيكو «روائع الأوركسترا السعودية» إحدى الخطوات التي تسهم في نقل التراث الغنائي السعودي، وما يزخر به من تنوع إلى العالم عبر المشاركات الدولية المتعددة وبكوادر سعودية مؤهلة ومدربة على أعلى مستوى، مشيراً إلى سعي الهيئة للارتقاء بالموسيقى السعودية نحو آفاق جديدة، ودورها في التبادل الثقافي، مما يسهم في تعزيز التواصل الإنساني، ومد جسور التفاهم بين شعوب العالم عبر الموسيقى.

وبدأت «الأوركسترا الإمبراطورية اليابانية - بوغاكو ريو أو» بأداء لموسيقى البلاط الإمبراطوري الياباني، وهي موسيقى عريقة في الثقافة اليابانية، توارثتها الأجيال منذ 1300 عام وحتى اليوم. وأنهت الأوركسترا والكورال الوطني السعودي الفقرة الثانية من الحفل بأداء مُتناغم لـ«ميدلي الإنمي» باللحن السعودي، كما استفتحت الفقرة التالية بعزف موسيقى افتتاحية العلا من تأليف عمر خيرت.

حضور جماهيري كبير شهدته ليلة "روائع الأوركسترا السعودية" على مسرح "طوكيو أوبرا سيتي" (واس)

وبتعاون احتفى بالثقافتين ومزج موسيقى الحضارتين، اختتم الحفل بأداء مشترك للأوركسترا السعودية مع أكاديمية أوركسترا جامعة طوكيو للموسيقى والفنان الياباني هوتاي، وبقيادة المايسترو هاني فرحات، عبر عدد من الأعمال الموسيقية بتوزيع محمد عشي ورامي باصحيح.

واختتمت هيئة الموسيقى «روائع الأوركسترا السعودية» الجمعة، بحضور الأمير بدر بن عبد الله بن فرحان، وزير الثقافة رئيس مجلس إدارة هيئة الموسيقى، في جولتها الخامسة بعد النجاحات التي حققتها في 4 محطات سابقة، حيث تألقت في كل جولة بدايةً من باريس بقاعة دو شاتليه، وعلى المسرح الوطني بمكسيكو سيتي، وعلى مسرح دار الأوبرا متروبوليتان في مركز لينكون بمدينة نيويورك، وفي لندن بمسرح «سنترال هول وستمنستر».

اروقة مسرح "طوكيو أوبرا سيتي" اكتضت بالحضور منذ وقت مبكر (هيئة الموسيقى)

وتعتزم هيئة الموسيقى في السعودية استمرار تقديم عروض حفلات «روائع الأوركسترا السعودية» في عدة محطات، بهدف تعريف المجتمع العالمي بروائع الموسيقى السعودية، وتعزيزاً للتبادل الثقافي الدولي والتعاون المشترك لتحقيق مستهدفات رؤية المملكة 2030 التي تتقاطع مع مستهدفات هيئة الموسيقى.