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

أطعمة تقلل من خطر الإصابة بـ14 نوعاً مختلفاً من السرطان

صحتك استهلاك الأطعمة التي تحتوي على «أوميغا 3» و«أوميغا 6» مثل الأسماك الزيتية يقلل معدل خطر الإصابة بالسرطان (جمعية الصيادين الاسكوتلنديين)

أطعمة تقلل من خطر الإصابة بـ14 نوعاً مختلفاً من السرطان

وجدت دراسة أن استهلاك «أوميغا 3» و«أوميغا 6»، وهي الأحماض الدهنية التي توجد في الأطعمة النباتية والأسماك الزيتية، قد يؤثر على معدل خطر الإصابة بالسرطان.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
يوميات الشرق الغضب لا يزال يشكل حافزاً مهماً للنجاح في العالم الحديث (رويترز)

الأشخاص الغاضبون «أكثر ميلاً للنجاح»... كيف؟

كشف أحد علماء الأعصاب أن الأشخاص الغاضبين أكثر ميلاً للنجاح، وقال الدكتور جاي ليشزينر إن الشعور بالغضب قد يكون «محركاً مهماً» للنجاح في العالم الحديث.

«الشرق الأوسط» (لندن)
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)

وزير الثقافة السعودي يلتقي مبتعثي «صناعة المانجا» في اليابان

وزير الثقافة السعودي مع عدد من الطلاب المبتعثين وقيادات هيئة الأدب والنشر والترجمة وشركة «مانجا للإنتاج» (واس)
وزير الثقافة السعودي مع عدد من الطلاب المبتعثين وقيادات هيئة الأدب والنشر والترجمة وشركة «مانجا للإنتاج» (واس)
TT

وزير الثقافة السعودي يلتقي مبتعثي «صناعة المانجا» في اليابان

وزير الثقافة السعودي مع عدد من الطلاب المبتعثين وقيادات هيئة الأدب والنشر والترجمة وشركة «مانجا للإنتاج» (واس)
وزير الثقافة السعودي مع عدد من الطلاب المبتعثين وقيادات هيئة الأدب والنشر والترجمة وشركة «مانجا للإنتاج» (واس)

حث الأمير بدر بن عبد الله بن فرحان، وزير الثقافة السعودي رئيس مجلس إدارة هيئة الأدب والنشر والترجمة، السبت، الطلاب المبتعثين في برنامج أسس صناعة القصص المصورة «المانجا» في اليابان، على أهمية التأهيل العلمي والأكاديمي في التخصصات الثقافية للإسهام بعد تخرجهم في رحلة تطوير المنظومة الثقافية في بلادهم.

وأكد الأمير بدر بن عبد الله، خلال لقائه عدداً من الطلاب المبتعثين في مقر إقامته في طوكيو، دعم القيادة السعودية لكل ما من شأنه تنمية القدرات البشرية في المجالات كافة.

ويُقام البرنامج التدريبي بالتعاون بين هيئة الأدب والنشر والترجمة، وشركة «مانجا للإنتاج»، التابعة لمؤسسة محمد بن سلمان «مسك»، الذي يستهدف موهوبي فن المانجا ضمن برنامج تدريبي احترافي باستخدام التقنيات اليابانية؛ منبع هذا الفن.

حضر اللقاء الدكتور محمد علوان الرئيس التنفيذي لهيئة الأدب والنشر والترجمة، والدكتور عصام بخاري الرئيس التنفيذي لشركة «مانجا للإنتاج»، وعددٌ من الطلاب والطالبات المبتعثين لدراسة فن المانجا في أكاديمية كادوكاوا، إحدى أكبر الأكاديميات في اليابان، التي تهتم بتدريب واستقطاب الخبرات والمهتمين بصناعة القصص المصورة.

يشار إلى أن البرنامج التدريبي يتضمن 3 مراحل رئيسية، بدءاً من ورش العمل الافتراضية التي تقدم نظرةً عامة حول مراحل صناعة القصص المصورة، تليها مرحلة البرنامج التدريبي المكثّف، ومن ثم ابتعاث المتدربين إلى اليابان للالتحاق بأكاديمية كادوكاوا الرائدة في مجال صناعة المانجا عالمياً.

كما تم ضمن البرنامج إطلاق عدد من المسابقات المتعلقة بفن المانجا، وهي مسابقة «منجنها» لتحويل الأمثلة العربية إلى مانجا، ومسابقة «مانجا القصيد» لتحويل القصائد العربية إلى مانجا، ومؤخراً بالتزامن مع عام الإبل 2024 أُطلقت مسابقة «مانجا الإبل» للتعبير عن أصالة ورمزية الإبل في الثقافة السعودية بفن المانجا.

وتجاوز عدد المستفيدين من البرنامج 1850 متدرباً ومتدربة في الورش الافتراضية، وتأهل منهم 115 للبرنامج التدريبي المكثّف، أنتجوا 115 قصة مصورة، وابتُعث 21 متدرباً ومتدربة إلى اليابان؛ لصقل مواهبهم على أيدي خُبراء في هذا الفن، إضافة إلى استقبال 133 مشاركة في مسابقة «منجنها»، وما يزيد على 70 مشاركة في مسابقة «مانجا القصيد»، وأكثر من 50 مشاركة في «مانجا الإبل».

يذكر أن هيئة الأدب والنشر والترجمة تقدم برنامج أسس صناعة القصص المصورة «المانجا» بالتعاون مع شركة «مانجا للإنتاج»، بهدف تأسيس جيل مهتم بمجال صناعة المانجا، وصقل مهارات الموهوبين، ودعم بيئة المحتوى الإبداعي في المملكة.