روبوتات نانوية يمكن للمخ التحكم بها لإطلاق الأدوية فيه
كتبت – يارا كمال
طوّر فريق من المركز متعدد التخصصات في هرتسليا وجامعة “بار إيلان” في رمات جان بإسرائيل، نظام يسمح بالتحكم في نشاط الدواء في الجسم.
من خلال هذا النظام، يستخدم الإنسان التفكير فقط في التحكم في روبوتات نانوية بداخل جسمه أو جسم كائن حي آخر. وبالفعل، أطلقت هذه التكنولوجيا العقار بداخل الصراصير استجابةً لنشاط مخ الإنسان، وقد تكون هذه التكنولوجيا مفيدة في علاج اضطرابات المخ مثل اضطراب نقص الانتباه مع فرط النشاط (ADHD) والفصام.
إن الوصول بالعقار إلى المكان الذي نرغب في أن يصل إليه تحدي في حد ذاته، لأن أغلب العقاقير تتفرق مع تيار الدم على مدار الوقت، وقد يتأثّر الجسم بآثارها الجانبية.
صنع الفريق روبوتات نانوية من الحمض النووي (DNA)، تستطيع العقاقير أن ترتبط بها. تحتوي هذه الروبوتات على بوابة لها قفل مصنوع من جزيئات أكسيد الحديد النانوية. يفتح القفل عندما يسخن باستخدام الطاقة الكهرومغناطيسية، معرّضًا العقار للبيئة المحيطة. ولأن العقار يبقى مرتبطًا بالروبوت المصنوع من الـDNA، يمكن التحكم في تعرض الجسم للعقار عن طريق إغلاق وفتح هذه البوابة.
ولجعل هذه الروبوتات تستجيب لأفكار الإنسان، درّب الفريق خوارزمية الكمبيوتر على التفرقة بين نشاط مخ الإنسان أثناء الراحة وأثناء أداء عمليات حسابية ذهنية.
ثم ربط الفريق عقار فلوري بالروبوتات وحقنوها في جسم صرصار يقف في ملف كهرومغناطيسي. ثم وجّه الفريق شخص يرتدي قبعة تخطيط أمواج الدماغ (EEG)، والتي تقيس نشاط المخ، بأن يؤدي عمليات حسابية ذهنية أو يريح ذهنه. كانت هذه القبعة موصّلة بالملف الكهرومغناطيسي، لتشغيله عندما يؤدي الشخص العمليات الحسابية، وإيقافه عند راحته.
بفحص الوقت الذي تظهر فيه الفلورية في الصراصير المختلفة، تأكّد الفريق من أن هذا النظام يعمل.
يمكن للخوارزمية التدريب على تتبع أنواع أخرى من نشاط المخ مثل التي تكمن وراء الفصام واضطراب نقص الانتباه مع فرط النشاط، فالفكرة تعتمد على تحفيز إطلاق العقار عند الحاجة.
ولأن الروبوتات يمكنها الفتح والغلق حسب المطلوب، يمكن لهذه التكنولوجيا أن تقلل من الآثار الجانبية غير المرغوب فيها. كما يمكن إرفاق جزيئات على سطح هذه الروبوتات النانوية للارتباط بمستقبلات معينة على سطح أنواع معينة من الخلايا، وبالتالي يمكن للروبوتات استهداف الخلايا المرادة، لتقليل التفاعلات الضارة في أماكن أخرى من الجسم.
ولكن هذه التكنولوجيا ليست مهيأة ليستخدمها البشر حتى الآن، فهي تحتاج طريقة أصغر وأكثر قابلية للنقل لقياس نشاط المخ. يتصور الفريق أن يرتدي المريض جهاز تخطيط أمواج الدماغ صغير يشبه سماعة الأذن التي تساعد من يعانون من ضعف السمع أو فقدانه، لمراقبة نشاط المخ وتحديد الوقت الذي يصبح فيه الدواء مطلوب، كأن يبدأ تركيز المريض المصاب باضطراب نقص الانتباه مع فرط النشاط، في النقص. كما يُمكن استخدام ساعة ذكية في خلق المجال الكهرومغناطيسي المطلوب لإطلاق جرعة الدواء.
المصدر:
