قام مهندسون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بتطوير أنابيب كربونية نانوية مدمجة في أجهزة استشعار لمراقبة الأدوية المضادة للسرطان وغيرها من المواد الضارة بالحمض النووي. داخل الخلايا الحية
قام مهندسون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بتطوير أنابيب كربونية نانوية مدمجة في أجهزة استشعار لمراقبة الأدوية المضادة للسرطان وغيرها من المواد الضارة بالحمض النووي. داخل الخلايا الحية. أجهزة الاستشعار، التي تتكون من أنابيب الكربون النانوية المغلفة بالحمض النووي، قادرة على اكتشاف أدوية العلاج الكيميائي مثل السيسبلاتين وكذلك السموم البيئية والجذور الحرة التي تدمر الحمض النووي.
وقال مايكل سترانو، أستاذ الهندسة الكيميائية وأحد المؤلفين الرئيسيين لدراسة جديدة: "لقد قمنا ببناء جهاز استشعار يمكن وضعه في الخلايا الحية، سواء الصحية أو الخبيثة، ويكتشف في الواقع عدة أنواع مختلفة من المركبات التي تدمر الحمض النووي". ورقة تصف هذا البحث والتي ظهرت في عدد ديسمبر من مجلة Nature Nanotechnology.
ويمكن استخدام مثل هذه المجسات لمراقبة مرضى العلاج الكيميائي للتأكد من أن الأدوية تحارب الأورام بشكل فعال. العديد من أدوية العلاج الكيميائي هي مواد ضارة للغاية للحمض النووي. وقد تسبب آثارًا جانبية خطيرة، لذا من المهم جدًا التأكد من وصول الأدوية فعليًا إلى المواقع المستهدفة التي كانت مخصصة لها في المقام الأول.
وقال أحد الباحثين: "أنت قادر على معرفة ليس فقط الموقع الدقيق للأدوية، ولكن أيضًا ما إذا كان دواء معين نشطًا أم لا".
المستشعر قادر على اكتشاف عوامل ألكلة الحمض النووي، وهي عائلة من المواد التي تشمل عقار سيسبلاتين والعوامل المؤكسدة مثل بيروكسيد الهيدروجين وجذور الهيدروكسيل. باستخدام المستشعر، يتمكن الباحثون أو الأطباء من مراقبة نشاط الخلايا الحية على مدى فترة طويلة من الزمن. يستطيع المستشعر تحديد موقع المركبات داخل الخلايا بدقة، وبالنسبة لمادة معينة - بيروكسيد الهيدروجين - فهو قادر على اكتشاف مركب واحد.
تستفيد الطريقة الجديدة بذكاء من حقيقة أن أنابيب الكربون النانوية تشع في نطاق ضوء الأشعة تحت الحمراء القريب. ولا تشع الأنسجة البشرية في هذه المنطقة، وبالتالي يمكن رؤية إشعاع الأنابيب النانوية بسهولة أكبر.
يتم تغليف كل أنبوب نانوي بالحمض النووي، الذي يربط المواد الضارة بالحمض النووي. وجدت في الخلية. العلاقات المتبادلة بين d.na.a. يغير الأصل وشكله المرتبط بالمواد شدة و/أو الطول الموجي للضوء المنبعث من الأنابيب النانوية. تنتج المواد المختلفة بصمات انبعاث فريدة يمكن التعرف عليها. يقول الباحث الرئيسي: "نحن قادرون على التمييز بين أنواع مختلفة من المركبات وفقًا لنوع نشاطها الفريد".
نظرًا لأنها مغلفة بالحمض النووي، فإن هذه الأنابيب النانوية آمنة للحقن في الخلايا الحية. ويقول الباحث الرئيسي إنه يمكن إنتاج الأنابيب النانوية بأطوال مختلفة وتغليفها بمواد مختلفة، وهي عوامل تؤثر على ما إذا كانت آمنة أو سامة للجسم.
وفي تجارب المتابعة المستقبلية، يخطط الباحثون لاستخدام هذه المستشعرات لاختبار تأثير مضادات الأكسدة المختلفة، مثل تلك الموجودة في الشاي الأخضر، وتعلم كيفية استخدام عوامل العلاج الكيميائي السامة للخلايا السرطانية بشكل أكثر فعالية.
