واشنطن-سبأ:
تمكن العلماء من توجيه سرب من روبوتات السباحة المجهرية للتخلص من ميكروبات الالتهاب الرئوي في رئتي الفئران ، مما أثار الآمال في إمكانية تطوير علاج مماثل لعلاج الالتهاب الرئوي الجرثومي المميت عند البشر.
وتتكون الميكروبات من خلايا الطحالب ومغطاة بطبقة من الجسيمات النانوية للمضادات الحيوية. وتوفر الطحالب الحركة عبر الرئتين ، وهو أمر أساسي لاستهداف العلاج وفعاليته.
وفي التجارب ، تم القضاء على جميع الإصابات في الفئران التي عولجت بآلات الطحالب ، في حين أن الفئران التي لم يتم علاجها ماتت جميعًا في غضون ثلاثة أيام ،بحسب مجلة Nature Materials التي نشرت الدراسة ،في حين لا تزال التكنولوجيا في مرحلة إثبات المفهوم ، لكن العلامات المبكرة واعدة للغاية.
ويقول فيكتور نيزيت ، الطبيب وأستاذ طب الأطفال في جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو : "استنادًا إلى بيانات الفئران هذه ، نرى أن الروبوتات الصغيرة يمكنها تحسين تغلغل المضادات الحيوية لقتل مسببات الأمراض البكتيرية وإنقاذ حياة المزيد من المرضى" .
وتتكون الجسيمات النانوية الموجودة على خلايا الطحالب من كرات بوليمر صغيرة مغطاة بأغشية العدلات ، وهي نوع من خلايا الدم البيضاء. تعمل هذه الأغشية على تحييد الجزيئات الالتهابية التي تنتجها البكتيريا والجهاز المناعي للجسم ، وتتحلل كل من الجسيمات النانوية والطحالب بشكل طبيعي.
ويتم تقليل الالتهاب الضار ، وتحسين مكافحة العدوى ، ويمكن للروبوتات الدقيقة في السباحة تقديم العلاج في المكان المطلوب - إنها الدقة التي تجعل هذا النهج يعمل بشكل جيد.
وأثبت الباحثون أيضًا أن العلاج الميكروبي كان أكثر فعالية من الحقن الوريدي للمضادات الحيوية - في الواقع ، يجب أن تكون جرعة الحقن أعلى بمقدار 3000 مرة من الجرعة المحملة على خلايا الطحالب لتحقيق نفس التأثير في الفئران.
ويقول جوزيف وانج ، مهندس نانوي من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو : "تُظهر هذه النتائج كيف يؤدي توصيل الدواء المستهدف جنبًا إلى جنب مع الحركة النشطة من الطحالب الدقيقة إلى تحسين الفعالية العلاجية" .
ويحدث الالتهاب الرئوي الذي تسببه بكتيريا Pseudomonas aeruginosa في البشر بعد وضع جهاز التنفس الصناعي في العناية المركزة على المرضى. غالبًا ما تطيل العدوى البقاء في المستشفى وتزيد بشكل كبير من خطر الوفاة.
والباحثون واثقون من أن طريقتهم الجديدة يمكن توسيع نطاقها كما هو مطلوب ، وسيكون من السهل إدارتها إلى رئتي المرضى الخاضعين للتهوية (تم تسليم الميكروبات إلى الفئران من خلال أنبوب في القصبة الهوائية).
والتالي بالنسبة للفريق هو المزيد من البحث حول كيفية تفاعل الميكروبات مع الجهاز المناعي ، ثم توسيع نطاق العمل وإعداده للاختبار في الحيوانات الأكبر - ثم البشر في النهاية.
ويقول المهندس الكيميائي (لينفنغ تشانغ) Liangfang Zhang من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو : "هدفنا هو توصيل الأدوية الموجهة إلى أجزاء أكثر صعوبة من الجسم ، مثل الرئتين" ...ونريد أن نفعل ذلك بطريقة آمنة وسهلة ومتوافقة حيويا وطويلة الأمد...وهذا ما أظهرناه في هذا العمل."
تمكن العلماء من توجيه سرب من روبوتات السباحة المجهرية للتخلص من ميكروبات الالتهاب الرئوي في رئتي الفئران ، مما أثار الآمال في إمكانية تطوير علاج مماثل لعلاج الالتهاب الرئوي الجرثومي المميت عند البشر.
وتتكون الميكروبات من خلايا الطحالب ومغطاة بطبقة من الجسيمات النانوية للمضادات الحيوية. وتوفر الطحالب الحركة عبر الرئتين ، وهو أمر أساسي لاستهداف العلاج وفعاليته.
وفي التجارب ، تم القضاء على جميع الإصابات في الفئران التي عولجت بآلات الطحالب ، في حين أن الفئران التي لم يتم علاجها ماتت جميعًا في غضون ثلاثة أيام ،بحسب مجلة Nature Materials التي نشرت الدراسة ،في حين لا تزال التكنولوجيا في مرحلة إثبات المفهوم ، لكن العلامات المبكرة واعدة للغاية.
ويقول فيكتور نيزيت ، الطبيب وأستاذ طب الأطفال في جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو : "استنادًا إلى بيانات الفئران هذه ، نرى أن الروبوتات الصغيرة يمكنها تحسين تغلغل المضادات الحيوية لقتل مسببات الأمراض البكتيرية وإنقاذ حياة المزيد من المرضى" .
وتتكون الجسيمات النانوية الموجودة على خلايا الطحالب من كرات بوليمر صغيرة مغطاة بأغشية العدلات ، وهي نوع من خلايا الدم البيضاء. تعمل هذه الأغشية على تحييد الجزيئات الالتهابية التي تنتجها البكتيريا والجهاز المناعي للجسم ، وتتحلل كل من الجسيمات النانوية والطحالب بشكل طبيعي.
ويتم تقليل الالتهاب الضار ، وتحسين مكافحة العدوى ، ويمكن للروبوتات الدقيقة في السباحة تقديم العلاج في المكان المطلوب - إنها الدقة التي تجعل هذا النهج يعمل بشكل جيد.
وأثبت الباحثون أيضًا أن العلاج الميكروبي كان أكثر فعالية من الحقن الوريدي للمضادات الحيوية - في الواقع ، يجب أن تكون جرعة الحقن أعلى بمقدار 3000 مرة من الجرعة المحملة على خلايا الطحالب لتحقيق نفس التأثير في الفئران.
ويقول جوزيف وانج ، مهندس نانوي من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو : "تُظهر هذه النتائج كيف يؤدي توصيل الدواء المستهدف جنبًا إلى جنب مع الحركة النشطة من الطحالب الدقيقة إلى تحسين الفعالية العلاجية" .
ويحدث الالتهاب الرئوي الذي تسببه بكتيريا Pseudomonas aeruginosa في البشر بعد وضع جهاز التنفس الصناعي في العناية المركزة على المرضى. غالبًا ما تطيل العدوى البقاء في المستشفى وتزيد بشكل كبير من خطر الوفاة.
والباحثون واثقون من أن طريقتهم الجديدة يمكن توسيع نطاقها كما هو مطلوب ، وسيكون من السهل إدارتها إلى رئتي المرضى الخاضعين للتهوية (تم تسليم الميكروبات إلى الفئران من خلال أنبوب في القصبة الهوائية).
والتالي بالنسبة للفريق هو المزيد من البحث حول كيفية تفاعل الميكروبات مع الجهاز المناعي ، ثم توسيع نطاق العمل وإعداده للاختبار في الحيوانات الأكبر - ثم البشر في النهاية.
ويقول المهندس الكيميائي (لينفنغ تشانغ) Liangfang Zhang من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو : "هدفنا هو توصيل الأدوية الموجهة إلى أجزاء أكثر صعوبة من الجسم ، مثل الرئتين" ...ونريد أن نفعل ذلك بطريقة آمنة وسهلة ومتوافقة حيويا وطويلة الأمد...وهذا ما أظهرناه في هذا العمل."