تكنولوجيا الروبوتات النانوية في الطب
حقق باحثون من جامعة سيدني قفزة نوعية في مجال التكنولوجيا الطبية، حيث نجحوا في تطوير روبوتات نانوية مبتكرة باستخدام تقنية تُعرف بـ "أوريجامي الحمض النووي". يمثل هذا التطور الجديد في العلوم الجزيئية خطوة هامة نحو تحسين طرق علاج الأورام السرطانية، وفتح آفاق جديدة في مجال الطب النانوي.
أوريجامي الحمض النووي: نهج مبتكر في علم النانو
تعتمد هذه التقنية الثورية على طي الحمض النووي، الذي يُعتبر المادة الوراثية الأساسية لجميع الكائنات الحية، لتصميم هياكل نانوية قابلة للبرمجة والتخصيص. يمكن تشبيه هذا النهج بلعبة "ميكانو" الهندسية التي تعطي الأطفال القدرة على بناء أشكال معقدة، ولكن على مستوى الجزيئات الدقيقة.
وقد أوضحت الدكتورة شيلي ويكهام، إحدى قادة الفريق البحثي، في بيان نشر على الموقع الرسمي لجامعة سيدني، قائلة: "لقد قمنا بتطوير مواد نانوية قابلة للتعديل، يمكنها أداء مهام محددة، مثل استهداف الخلايا السرطانية وتدميرها، أو التكيف مع الظروف البيئية المتغيرة".
ديناصورات وروبوتات نانوية في المختبر
كإثبات على مفهوم هذه التكنولوجيا، قام الباحثون بإنشاء أكثر من 50 هيكلًا نانويًا، بما في ذلك "ديناصور نانوي" و"روبوت راقص"، بالإضافة إلى أشكال دقيقة أخرى، مثل خريطة مصغرة لأستراليا. يبلغ عرض هذه الهياكل حوالي 250 نانومترًا، أي أنها أصغر بألف مرة من شعرة الإنسان.
وتم تصوير هذه الهياكل باستخدام تقنيات متقدمة، مثل المجهر الإلكتروني المبرد، في منشأة التحليل الدقيق بجامعة سيدني.
تطبيقات واسعة في الطب وعلوم المواد
تشير الدراسة، التي نُشرت في مجلة ساينس روبوتيكس "Science Robotics"، إلى أن هذه الروبوتات النانوية تحمل إمكانيات هائلة لتغيير مجرى الطب كما نعرفه.
تشمل التطبيقات المحتملة لهذه الروبوتات ما يلي:
- علاج الأورام السرطانية: تصميم روبوتات نانوية مستقلة تركز على الخلايا السرطانية وتقوم بتدميرها 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 للتغييرات في البيئة المحيطة، مثل تعديل الخصائص البصرية أو الميكانيكية.
- معالجة إشارات موفرة للطاقة: تطوير أنظمة فعالة لمعالجة الإشارات الضوئية.
كيف تعمل الروبوتات النانوية؟
يعتمد البحث على مفهوم "فوكسلات" الحمض النووي، والتي تُعتبر مكعبات نانوية ثلاثية الأبعاد تشبه البكسلات في الصور. يمكن تجميع هذه الفوكسلات لتشكيل هياكل معقدة وقابلة للبرمجة. تسمح هذه الطريقة بتصميم نماذج متنوعة بسرعة وكفاءة، مما يفتح آفاقًا واسعة لتطوير أنظمة روبوتية نانوية.
وعلق الدكتور مينه لو، المؤلف الرئيسي للدراسة، قائلًا: "لقد ابتكرنا فئة جديدة من المواد النانوية القابلة للتعديل، مما يتيح تطبيقات ثورية في مجالات الطب وعلوم المواد".
وتبقى ليلة الحلقة 86
وأكد الباحثون أن هذه التقنية لا تزال في مراحلها الأولية، 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.
