الجسيمات النانوية توفر طريقة سريعة وسهلة لاستهداف السرطان

DAVID MACK/SCIENCE SOURCE

قام الباحثون باستكشاف فاعلية استخدام الجسيمات النانوية القابلة للحقن والتي يمكنها استهداف ورم مجهري بسرعة.

إنها تقنية جديدة يمكن أن تمهد الطريق للكشف المبكر عن الأورام الصغيرة التي قد لا تظهر في تقنيات التصوير التقليدية. في دراسة نُشرت في العدد أكتوبر من مجلة IEEE Internet of Things، وجد أحد الفرق المشاركين في هذا الحدث طريقة لتوجيه الجسيمات النانوية التي تكشف السرطان إلى ورم أسرع، بينما يستخدم موارد أقل.

وفقًا لمنظمة الصحة العالمية، قد يموت حوالي 13 مليون شخص حول العالم بسبب السرطان في عام 2023. إحدى الطرق الرئيسية للحد من معدل الوفيات هي من خلال الكشف المبكر عن المرض، ومع ذلك، فإن تقنيات التصوير الطبي الموجودة توفر دقة محدودة عندما يتعلق الأمر بالكشف عن الأورام المجهرية التي يقل حجمها عن 0.5 ملليمتر.

يقول ييفان تشن، أستاذ بجامعة علوم وتكنولوجيا الإلكترونيات في الصين، في تشنغدو: “يمنح تطور تكنولوجيا النانو أملًا قويًا لحل هذه المشكلة، حيث إن الأحجام الصغيرة للجسيمات النانوية تُمكنها من التسرب من الأوعية الدموية والتراكم داخل الأورام”.

ومع ذلك، يمكن أن يكون من الصعب تطوير هذه “السباحين النانويين”، والتي يمكن أن تتشتت بشكل فعال في جميع أنحاء جسم المريض، بينما تتراكم بشكل كافٍ في موقع السرطان. تظهر الدراسات السابقة أن 0.7 بالمائة فقط من الجسيمات النانوية المحقونة تصل إلى هدفها.

هناك حلان لمساعدة السباحين النانويين على استهداف الأورام بشكل أفضل. الأول هو توجيههم إلى موقع السرطان المشتبه به باستخدام مجال مغناطيسي يتم تطبيقه خارج جسم المريض. يساعد هذا النهج الجسيمات على التحرك بسرعة نسبية عبر الجسم – لكنه يتطلب الكثير من الإشراف، حيث يجب مراقبة السباحين النانويين وتوجيههم باستمرار طوال العملية.

خيار آخر هو تطوير السباحين النانويين ذاتية الدفع، والتي تتحرك بشكل مستقل داخل الجسم البشري ولديها ميل كيميائي للتراكم في الأورام. على سبيل المثال، سوف تتجه السباحين النانويين المصممة للتوجه نحو البيئات الحمضية نحو الأورام، والتي تميل إلى أن تكون أكثر حمضية من الأنسجة السليمة. ولكن، يميل السباحين النانويين المستقلون إلى التحرك أبطأ بكثير من السباحين النانويين الموجهين مغناطيسيًا.

يتمثل حل تشين في الجمع بين مزايا كل نهج، للحصول على طريقة أكثر كفاءة لاستهداف الأورام. يقترح فريقه أسطولًا من السباحين النانويين شبه المستقلين الذين يبدأون في التوجه نحو السرطان. في سيناريوهم النظري، يتم قياس سرعة ونمط تجميع السرب بأكمله في بعض الأحيان لرؤية نمط عام لتقارب السباحين النانويين. باستخدام هذه المعلومات، يمكن بعد ذلك توجيه السرب شبه المستقل مغناطيسيًا بشكل أسرع في الاتجاه الأمثل: نحو الورم.

في دراستهم، يستخدم الباحثون المحاكاة لإظهار أن “تقنية أخذ العينات الفورية” هذه توفر بيانات دقيقة بما يكفي لتوجيه السرب شبه المستقل نحو الهدف باستخدام موارد مراقبة أقل بنسبة 90 بالمائة.

يقول تشن:” لقد أثبتت دراساتنا أنه يمكن تحقيق زيادة مائة ضعف في كفاءة الاستهداف باستخدام (نهجنا شبه المستقل) مقارنة بالتقنيات التي يتم فيها حقن الجسيمات النانوية غير المستقلة في الجسم بدون توجيه.

بينما يوجد بالفعل سباحون نانويين موجهين مغناطيسيًا، تعمل مجموعة تشين على تطوير الأسطول شبه المستقل. يقول تشين: “نتوقع أن يحدث التسويق التجاري لهذه التكنولوجيا في غضون السنوات الثلاث إلى الخمس المقبلة بعد استكمال تجارب الحيوانات لإثبات المفهوم.” مشيرًا إلى أن فريقه قد قدم العديد من براءات الاختراع.” نحن أيضًا بصدد التواصل مع العديد من شركات التكنولوجيا الطبية في الصين لخطط التسويق.”

المصدر: 

IEEE SPECTRUM

Nanoparticles Show Quick and Easy Way to Target Cancer (IEEE.org) 

الترجمة:

 منار العرادي

التدقيق:

إسراء أبوشهيوة