تخيل أنك تريد بناء مجموعة معقدة من المباني، على غرار القلعة. الآن، تخيل أنه بمجرد تجميع جميع المكونات المنفصلة معًا، تقوم القلعة ببناء نفسها تلقائيًا. والآن تخيل أن هذه القلعة صغيرة جدًا لدرجة أن أبعادها بحجم الحمض النووي والفيروسات والجزيئات الصغيرة. هذا هو عالم الباحث إريك هندرسون، أستاذ علم الوراثة والبيولوجيا الخلوية والتنموية بجامعة أيوا
[ترجمة د.نحماني]
آلات صغيرة تبني نفسها وتكتشف الأمراض؟ أدخل عالم النانومتر في أحد أكثر المختبرات تقدمًا في العالم.
تخيل أنك تريد بناء مجموعة معقدة من المباني، على غرار القلعة. الآن، تخيل أنه بمجرد تجميع جميع المكونات المنفصلة معًا، تقوم القلعة ببناء نفسها تلقائيًا. والآن تخيل أن هذه القلعة صغيرة جدًا لدرجة أن أبعادها بحجم الحمض النووي والفيروسات والجزيئات الصغيرة. هذا هو عالم الباحث إريك هندرسون، أستاذ علم الوراثة وعلم الأحياء الخلوي والتنموي بجامعة أيوا.
بحث الباحثون في مختبره في كيفية بناء آلات نانوية يمكن أن تساهم في المستقبل القريب في تطوير التطبيقات الطبية في العالم الحقيقي. ونجح الباحثون في تطوير مثل هذه الآلة النانوية التي تمكنت من الكشف عن بنية فيروس الإيبولا. ويوضح الباحثون أن آلة من هذا النوع يمكن أن تكون مفيدة في العالم النامي، حيث يكون الوصول إلى المعدات المستخدمة في التشخيص الطبي نادرًا ومحدودًا. يدعي الباحث الرئيسي أن تكنولوجيا النانو الخاصة به يمكن إنتاجها بتكلفة زهيدة وتفسيرها بسهولة بالغة. إذا قمت بتجميع هذه التكنولوجيا معًا في تطبيقات الهواتف الذكية، فيمكن لأي شخص تقريبًا استخدامها للكشف عن الفيروسات، مثل الإيبولا، أو تشخيص عدد من الأمراض الأخرى والكائنات المسببة للأمراض دون الحاجة إلى المرافق الطبية التقليدية.
ويوضح الباحث أن الفكرة الأساسية تكمن في فهم القواعد التي تحكم نشاط الحمض النووي. وقال الباحث: "بمجرد فهم هذه القواعد، يمكن استغلالها للحصول على مزايا فريدة في مجالات الطب والتكنولوجيا الحيوية". البنية الحلزونية المزدوجة للحمض النووي تعني أن شريطًا واحدًا من الحمض النووي سيتصل فقط بالشريط المقابل ويطابقه. والأكثر من ذلك، أن هذه الخيوط المتطابقة "تجد" بعضها البعض تلقائيًا، مثل مبنى القلعة نفسه. وقد استخدم الباحثون هذه المبادئ على وجه التحديد لبناء آلاته النانوية. المكونات المختلفة، منذ لحظة خلطها بالماء ثم تسخينها وتبريدها، تجد بعضها البعض وتتجمع حسب الحاجة دون الحاجة إلى أي جهد إضافي.
تعمل هذه الآلات النانوية كأداة تشخيصية تكتشف الأمراض المختلفة على المستوى الجيني. وكجزء من بحثهم، طور العلماء آلات تبحث عن أدلة لوجود فيروس الإيبولا وتجدها، على الرغم من أن الباحثين استخدموا نسخة محاكاة من جينوم الفيروس وليس الجينوم الفعلي. استخدم الباحثون نظامًا ضوئيًا متكاملاً يقوم بفحص وجود الجزيئات المستهدفة. إذا "حددت" الآلة هدفها، فإن النظام الضوئي يصدر ضوءًا يمكن اكتشافه باستخدام جهاز يسمى مقياس التألق. ويدعي الباحث أن هذه التكنولوجيا ستكون قادرة على تحديد أنواع مختلفة من الجزيئات أو الكائنات الحية المسببة للأمراض، وبالتالي ستسمح لأي شخص، في أي مكان، بإجراء اختبارات تشخيصية دون الحاجة إلى مرافق طبية. ويتوقع أيضًا إمكانية استخدام آلات نانوية مماثلة لنقل الأدوية بدقة في اللحظة المطلوبة. هذه الآلات النانوية، التي تتكون من خيوط الحمض النووي، تقوم فعليًا بتغليف الدواء وتوجيهه إلى الهدف المطلوب.
أخبار الدراسة
