جزيره دانش- فناوری و مهندسی
سفر شگفت‌انگيز باکتری‌های مغناطيسی در جريان خون

حذف تصاوير و رنگ‌ها | تاريخ ارسال: 18/2/1388 | 

 مهندسان کانادايی باکتری‌های مغناطيسی شناگر را به جريان خون خرموش‌ها (رت‌ها) فرستاده‌اند. اين کار يک گام به سوی هدف بزرگ اين گروه است: به کارگرفتن اين باکتری‌ها به عنوان «قاطرهای دارو» در بدن انسان و راهنمايی آن‌ها به سوی بافت هدف به کمک ميدان‌های مغناطيسی.

  برای پزشکانی که می‌خواهند درمان‌‌ها را هدفمندتر کنند و از پی‌آمدهای ناخواسته‌ی آن‌ها بکاهند، ماشين‌‌های ميکروسکوپی بسيار جذاب شده‌اند. اما با اين‌که مهندسان می‌توانند ريزماشين‌ها را از مولکول‌ها بسازند، فراهم کردن انرژی پيش‌برنده‌ی آن‌ها گرفتاری ديگری است.

  سامانه‌های پيش‌برنده يا حرکت‌های شناگرانه که در مقياس بزرگ کار می‌کنند در مقياس کوچک کار نمی‌کنند، زيرا نيروی چسبندگی ميان مولکول‌های مايع‌ها، در مقايس ميکروسکوپی بسيار نيرومند است. يک گروه پژوهشی به رهبری سيلوين مارتل در مونترال کانادا گمان می‌کنند که بهره‌گيری از باکتری‌های شناگر بهترين چاره است.

  مارتل در اين‌باره می‌گويد: «به‌جای آن‌که برای ساختن نانوماشين‌ها بکوشيم، بهتر است آن‌چه را که طبيعت در دسترس ما گذاشته، به خدمت بگيريم.» وی و همکارانش روی باکتری MC-1 کار می‌کنند که ده بار تندتر از بيش‌تر گونه‌های ديگر شنا می‌کند و با تاژک‌های چرخنده‌اش می‌تواند تا 200 ميکرومتر در ثانيه جابه‌جا شود. اگر بتوان داروها را به گونه‌ای بر اين ماشين کوچک بارگيری کرد و بتوان آن را به سوی بافت خاص رهنمون شد، ابزار چابک‌تری به زرادخانه‌ی پزشکی افزوده خواهد شد.

  جدا از سرعت بالا، اين باکتری ويژگی ديگری دارد که آن را گزينه‌ی مناسبی برای اين کار می‌سازد: هر سلول زنجيره‌ای از نانوذره‌های مغناطيسی در خود دارد که باکتری را در راستای ميدان‌های مغناطيسی به پيش می‌برد. مارتل می‌گويد که با گذاشتن بيمار درون دستگاه MRI می‌توانيم ميدان مغناطيسی در پيرامون او پديد آوريم تا باکتری‌ها را به هر سو که می‌خواهيم بکشانيم تا سرانجام به هدف مورد نظر برسند.

  آزمايش‌های آغازين نشان داده‌اند که اين باکتری‌ها به بدن آسيب نمی‌رسانند. پژوهشگران محلول 50 ميکروليتری دارای 50 ميليون باکتری MC-1 را به جريان خون خرموش‌ها تزريق کردند و واکنش شديدی مشاهده نکردند. مارتل می‌گويد: «کار بيش‌تری بايد انجام شود، اما روشن است که مقدار کافی از اين باکتری‌ها را بی‌آن‌که خطرساز باشند، می‌توان به بدن تزريق کرد.» اين باکتری‌ها پس از 40 دقيقه به طور طبيعی در خون می‌ميرند و سپس دستگاه ايمنی آن‌ها را پاک‌سازی می‌کند.

  آزمايش‌ها نشان داده‌اند که تزريق اين باکتری‌ها پی‌آمد ناگواری برای سلامتی خرموش‌ها نداشته است. گام ديگر، راهنمايی باکتری‌ها به کمک ميدان‌های مغناطيسی است که به دقت با رايانه زير نظر گرفته خواهد شد. اين گروه پژوهشی پيش از اين نشان داده بودند که اين باکتری‌های مغناطيسی را می‌توان در راستای لوله‌ای با قطر 50 ميکرومتر به آسانی راهنمايی کرد.

 گزارش کامل اين پژوهش در:  

 International Journal of Robotics Research (DOI: 10.1177/0278364908100924)

  منبع:

 Bacteria take fantastic voyage through bloodstream, By Colin Barras.NewScientist.com: 18:28 03 May 2009

نشاني مطلب در وبگاه جزيره دانش:
http://www.jazirehdanesh.com/find.php?item=1.433.987.fa
برگشت به اصل مطلب