صور الجدران الداخلية للخلايا

يواصل الباحثون اكتشاف طرق جديدة لتحسين فعالية الجسيمات النانوية كأدوات طبية حيوية. الجسيمات النانوية هي جسيمات أصغر من 100 نانومتر في الحجم. وعادة ما يتم الحصول عليها من المعادن، وبفضل حجمها الصغير تتمتع بخصائص فريدة تجعلها مفيدة في التطبيقات الطبية الحيوية

يواصل الباحثون اكتشاف طرق جديدة لتحسين فعالية الجسيمات النانوية كأدوات طبية حيوية. الجسيمات النانوية هي جسيمات أصغر من 100 نانومتر في الحجم. وعادة ما يتم الحصول عليها من المعادن، وبفضل حجمها الصغير تتمتع بخصائص فريدة تجعلها مفيدة في التطبيقات الطبية الحيوية.

يواصل الباحثون في جامعة طوكيو اكتشاف طرق جديدة لتحسين فعالية الجسيمات النانوية كأدوات طبية حيوية. وعادة ما يتم الحصول عليها من المعادن، وبفضل حجمها الصغير تتمتع بخصائص فريدة تجعلها مفيدة في التطبيقات الطبية الحيوية. ومع ذلك، بدون معالجة خاصة تجعل سطحها خاملًا بيولوجيًا، فإن فعاليتها ستكون محدودة جدًا. أصبح الباحثون من جامعة طوكيو روادًا في استخدام بوليمرات MPC (2-ميثاكريلويلوكسي إيثيل فسفوريل كولين) لتعديل سطح الجسيمات النانوية. في مقال نشر مؤخرا في المجلة العلمية علوم وتكنولوجيا المواد المتقدمةوصف الباحثون الطرق التي يمكن من خلالها استخدام الجسيمات النانوية البوليمرية لتوصيل جسيمات نانوية صغيرة من النوع النقطي الكمومي إلى الخلايا نفسها.

بوليمرات MPC هي جزيئات كبيرة مكونة من سلاسل من المادة التي اسمها الكيميائي هو 2-ميثاكريلويلوكسي إيثيل فسفوريل كولين. يمكن استخدام الجسيمات النانوية النشطة بيولوجيًا والتي يرتبط سطحها الخارجي بهذه البوليمرات كمركبات مضادة للسرطان، وحاملات للجينات، وعوامل تباين تعمل على تحسين الصور التي تم الحصول عليها من جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي، وكاشفات للبروتين. تحاكي بوليمرات MPC أغشية الخلايا وتمكن من نقل الجزيئات النشطة بيولوجيًا والتي عادة لا تكون قابلة للذوبان في الماء بشكل خاص والتي قد تسبب آثارًا جانبية غير مرغوب فيها. وعندما يعلق العلماء هذه البوليمرات على سطح الجسيمات النانوية غير العضوية، فإنها تستطيع تسهيل دخول المواد إلى الدم أو الأنسجة المختلفة داخل الجسم.

بدأ فريق الباحثين من طوكيو مؤخرًا باستخدام هذه العملية للنقاط الكمومية بهدف إنتاج جسيمات نانوية يمكنها التنافس من حيث أدائها مع الأصباغ الفلورية التقليدية في مجال التصوير الطبي الحيوي. وباستخدام طريقة بسيطة للتبخر بالمذيبات، تمكن الباحثون من إنتاج جسيمات نانوية بوليمرية تحتوي على نواة من النقاط الكمومية المحاصرة داخل بوليمر PLA ملفوف بدوره بواسطة مشتق من بوليمر MPC المعروف باسم PMBN. ينتج عن هذا المزيج جسيمات تحافظ على نفس مستوى التألق في المحلول حتى بعد فترة ستة أشهر عند درجة حرارة 4 درجات مئوية. في حين أن الأصباغ العضوية العادية تفقد تألقها بعد فترة زمنية معينة، فإن الجسيمات النانوية ذات النقاط الكمومية لا تفقد وظيفتها.

ولكي تكون مفيدة، يجب أن تدخل الجسيمات النانوية إلى الخلايا. ولتحقيق ذلك، اختبر الباحثون أداء العديد من الجزيئات عن طريق تثبيتها على سطح جزيئات PMBN/PLA/النقطة الكمومية. وأظهرت التجارب أنه عندما تمت إضافة ببتيد يخترق الخلية يسمى R8 - وهو ببتيد ثماني مكون من ثمانية أحماض أمينية من الأرجينين - إلى الجسيمات النانوية، تمكنت من اختراق الخلايا خلال خمس ساعات دون أي تأثير سام أو التهابي. على الخلايا حتى بعد ثلاثة أيام. وأظهرت تجارب إضافية أن الخلايا التي تحتوي على النقاط الكمومية تنقسم بشكل طبيعي، وأن الجسيمات النانوية تم توزيعها بالتساوي بين الخلايا الوليدة بعد مرحلة انقسام الخلايا. وعلى عكس الأصباغ العضوية، فإن هذه الحالة لم تضعف إشارة الفلورسنت حتى بعد ثلاثين ساعة من انقسام الخلايا. "دراستنا هي أول تقرير على الإطلاق يظهر الحفاظ على نشاط الجسيمات النانوية داخل الخلايا على المدى الطويل. "يمكن استخدام تحضير الجسيمات النانوية النشطة بيولوجيًا والمرتبطة ببوليمرات MPC لإنتاج أجهزة نانوية موجودة داخل الخلايا مع التحكم الكامل في هذه الأجهزة"، يوضح الباحث الرئيسي.

ملخص المقال

يمكن للخلايا أن تتناول جسيمات نانوية بوليمرية تحتوي على نقاط كمومية مغلفة ببوليمر الفسفوليبيد والببتيدات التي تخترق الخلايا. [كياسة كازوهيكو إيشيهارا، ويكسين تشين، وييهوا ليو، ويوريكو تسوكاموتو، ويوكي إينو]