جزیره دانش- فناوری و مهندسی
سفر شگفت‌انگیز باکتری‌های مغناطیسی در جریان خون

حذف تصاویر و رنگ‌ها  | تاریخ ارسال: 1388/2/18 | 

 مهندسان کانادایی باکتری‌های مغناطیسی شناگر را به جریان خون خرموش‌ها (رت‌ها) فرستاده‌اند. این کار یک گام به سوی هدف بزرگ این گروه است: به کارگرفتن این باکتری‌ها به عنوان «قاطرهای دارو» در بدن انسان و راهنمایی آن‌ها به سوی بافت هدف به کمک میدان‌های مغناطیسی.

  برای پزشکانی که می‌خواهند درمان‌‌ها را هدفمندتر کنند و از پی‌آمدهای ناخواسته‌ی آن‌ها بکاهند، ماشین‌‌های میکروسکوپی بسیار جذاب شده‌اند. اما با این‌که مهندسان می‌توانند ریزماشین‌ها را از مولکول‌ها بسازند، فراهم کردن انرژی پیش‌برنده‌ی آن‌ها گرفتاری دیگری است.

  سامانه‌های پیش‌برنده یا حرکت‌های شناگرانه که در مقیاس بزرگ کار می‌کنند در مقیاس کوچک کار نمی‌کنند، زیرا نیروی چسبندگی میان مولکول‌های مایع‌ها، در مقایس میکروسکوپی بسیار نیرومند است. یک گروه پژوهشی به رهبری سیلوین مارتل در مونترال کانادا گمان می‌کنند که بهره‌گیری از باکتری‌های شناگر بهترین چاره است.

  مارتل در این‌باره می‌گوید: «به‌جای آن‌که برای ساختن نانوماشین‌ها بکوشیم، بهتر است آن‌چه را که طبیعت در دسترس ما گذاشته، به خدمت بگیریم.» وی و همکارانش روی باکتری MC-1 کار می‌کنند که ده بار تندتر از بیش‌تر گونه‌های دیگر شنا می‌کند و با تاژک‌های چرخنده‌اش می‌تواند تا 200 میکرومتر در ثانیه جابه‌جا شود. اگر بتوان داروها را به گونه‌ای بر این ماشین کوچک بارگیری کرد و بتوان آن را به سوی بافت خاص رهنمون شد، ابزار چابک‌تری به زرادخانه‌ی پزشکی افزوده خواهد شد.

  جدا از سرعت بالا، این باکتری ویژگی دیگری دارد که آن را گزینه‌ی مناسبی برای این کار می‌سازد: هر سلول زنجیره‌ای از نانوذره‌های مغناطیسی در خود دارد که باکتری را در راستای میدان‌های مغناطیسی به پیش می‌برد. مارتل می‌گوید که با گذاشتن بیمار درون دستگاه MRI می‌توانیم میدان مغناطیسی در پیرامون او پدید آوریم تا باکتری‌ها را به هر سو که می‌خواهیم بکشانیم تا سرانجام به هدف مورد نظر برسند.

  آزمایش‌های آغازین نشان داده‌اند که این باکتری‌ها به بدن آسیب نمی‌رسانند. پژوهشگران محلول 50 میکرولیتری دارای 50 میلیون باکتری MC-1 را به جریان خون خرموش‌ها تزریق کردند و واکنش شدیدی مشاهده نکردند. مارتل می‌گوید: «کار بیش‌تری باید انجام شود، اما روشن است که مقدار کافی از این باکتری‌ها را بی‌آن‌که خطرساز باشند، می‌توان به بدن تزریق کرد.» این باکتری‌ها پس از 40 دقیقه به طور طبیعی در خون می‌میرند و سپس دستگاه ایمنی آن‌ها را پاک‌سازی می‌کند.

  آزمایش‌ها نشان داده‌اند که تزریق این باکتری‌ها پی‌آمد ناگواری برای سلامتی خرموش‌ها نداشته است. گام دیگر، راهنمایی باکتری‌ها به کمک میدان‌های مغناطیسی است که به دقت با رایانه زیر نظر گرفته خواهد شد. این گروه پژوهشی پیش از این نشان داده بودند که این باکتری‌های مغناطیسی را می‌توان در راستای لوله‌ای با قطر 50 میکرومتر به آسانی راهنمایی کرد.

 گزارش کامل این 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

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