ثورة جديدة في الطب.. روبوتات متناهية الصغر لعلاج الأورام السرطانية

كشف باحثون من جامعة سيدني عن تقدُّم ثوري في مجال التكنولوجيا الطبية من خلال تطوير روبوتات نانوية مصممة باستخدام تقنية "أوريجامي الحمض النووي".

تُعد هذه الهياكل النانوية المبتكرة إنجازًا جديدًا في العلوم الجزيئية، مع إمكانات هائلة لتحسين علاج الأورام السرطانية، وتوسيع آفاق الطب النانوي.

أوريجامي الحمض النووي.. نهج مبتكر في علم النانو

تعتمد التقنية على طي الحمض النووي، المادة الوراثية الأساسية للكائنات الحية، لتصميم هياكل نانوية مبرمجة وقابلة للتخصيص. يشبه هذا النهج استخدام لعبة "ميكانو" الهندسية للأطفال، ولكن على مستوى جزيئي متناهي الصغر.

وأوضح الدكتورة شيلي ويكهام، أحد قادة الفريق البحثي، في بيان نشر على الموقع الإلكتروني لجامعة سيدني: لقد صنعنا مواد نانوية قابلة للتعديل يمكنها أداء مهام محددة، مثل استهداف الخلايا السرطانية وتدميرها، أو التكيف مع الظروف البيئية المختلفة.

ديناصورات وروبوتات نانوية في المختبر

كإثبات لمفهوم هذه التكنولوجيا، أنشأ الباحثون أكثر من 50 هيكلًا نانويًا، بما في ذلك "ديناصور نانوي" و"روبوت راقص" وأشكال دقيقة أخرى، مثل خريطة مصغرة لأستراليا. يبلغ عرض هذه الهياكل حوالي 250 نانومترًا، أي أصغر بألف مرة من شعرة الإنسان.

وتم تصوير هذه الهياكل باستخدام تقنيات متقدمة، مثل المجهر الإلكتروني المبرد، في منشأة جامعة سيدني للتحليل الدقيق.

تطبيقات واسعة في الطب وعلوم المواد

تشير الدراسة، التي نُشرت في مجلة ساينس روبوتيكس "Science Robotics"، إلى أن هذه الروبوتات النانوية يمكن أن تُحدث تغييرًا جذريًا في الطب.

وتشمل التطبيقات المحتملة لها؛ 

• علاج الأورام السرطانية: تصميم روبوتات نانوية مستقلة لاستهداف الخلايا السرطانية وتدميرها دون التأثير على الأنسجة السليمة.
  
  
• توصيل الأدوية المستهدفة: نقل الأدوية إلى المناطق المصابة بدقة عالية، مما يقلل من الآثار الجانبية للعلاجات التقليدية.
  
  
• مواد ذكية: ابتكار مواد تستجيب للبيئة المحيطة، مثل تغيير الخصائص البصرية أو الميكانيكية.
  
  

معالجة إشارات موفرة للطاقة: تطوير أنظمة معالجة إشارات ضوئية بفعالية أكبر.

كيف تعمل الروبوتات النانوية؟

يعتمد البحث على مفهوم "فوكسلات" الحمض النووي، وهي مكعبات نانوية ثلاثية الأبعاد شبيهة بالبكسل في الصور ثنائية الأبعاد. ويمكن تجميع هذه الفوكسلات لتكوين هياكل معقدة وقابلة للبرمجة، حيث تسمح هذه الطريقة بتصميم نماذج متنوعة بسرعة وكفاءة، مما يفتح آفاقًا واسعة لتطوير أنظمة روبوتية نانوية.

وقال المؤلف الرئيس للدراسة، الدكتور مينه لو: لقد ابتكرنا فئة جديدة من المواد النانوية القابلة للتعديل، ما يتيح تطبيقات ثورية في الطب وعلم المواد.

وأشار الباحثون إلى أن هذه التقنية لا تزال في مراحلها المبكرة، لكنها تحمل وعدًا كبيرًا لتحويل الطب والعلاج. من خلال تطوير روبوتات نانوية قادرة على العمل في بيئات دقيقة للغاية، قد يصبح من الممكن القضاء على الأورام السرطانية بطرق أكثر أمانًا وكفاءة.