جزیره دانش- فناوری و مهندسی
مژک‌های ساختگی برای پی بردن به راز مژک‌های زیستی‌

حذف تصاویر و رنگ‌ها  | تاریخ ارسال: 1386/3/24 |  مترجم: آقاي حسن سالاری | 

  پژوهشگران آمریکایی ساختارهای مومانندی در اندازه‌ی نانو ساخته‌اند که می‌توانند به روشن شدن چگونگی کار همتاهای زیستی‌شان(مژک‌های درون بدن) کمک کنند.

  مژک‌ها پیوست‌های سلولی هستند که در بدن انسان کارهای بسیار متفاوتی انجام می‌دهند. آن‌هایی که درون گوش هستند، صدا را به دام می‌اندازند و آن‌هایی که درون کلیه‌ها هستند به صورت حسگر کار می‌کنند.

  مژک‌های درون شش‌ها به مانند پاروهای قایق پس و پیش می‌زنند و موکوس و مواد آسیب‌رسانی را که همراه هوا آمده‌اند، از دستگاه تنفس بیرون می‌فرستند. آن‌ها از این راه نقش بنیادی در جلوگیری از بیماری‌های دستگاه تنفس بازی می‌کنند. اما ساز و کار این فرآیند به خوبی روشن نیست.

  از این رو، ریچارد سوپرفاین و همکارانش در دانشگاه کارولینای شمالی در ایالات متحده‌ی آمریکا، مژک‌های مصنوعی ساخته‌اند تا به کمک آن‌ها دریابند همتاهای زیستی آن‌ها چگونه در شش‌ها کار می‌کنند. آن‌ها امیدوارند این کار به پژوهشگران دیگر کمک کند درمان‌های بهتری برای بیماری‌ها دستگاه تنفس، مانند سیستیک فیبروسیس، پیدا کنند.

  دستکاری با آهن‌ربا

  گروه سوپرفاین دسته‌ای نانومیله از بسپارهای انعصاف‌پذیر را به اندازه‌ی مژک‌های زیستی (نزدیک 10 میکرون درازا و 2/. میکرون پهنا) با ویژگی‌های فیزیکی همانند فراهم کردند. نانومیله‌ها را با ریختن پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان(دارای نانوذره‌های اکسید آهن) در قالب درست کردند و سپس خود قالب را با فرایند شیمیایی کنار گذاشتند و صدها نانومیله به دست آورند.

  چون نانومیله‌ها ذره‌های اکسید آهن دارند آن‌ها را می‌توان با آهن‌ربا دستکاری کرد. یک آهن‌ربای الکتریکی زیر دسته‌ها گذاشته شده بود تا آن‌ها را خم کند و حرکت دهد و میکروسکوپی از بالا آن حرکت‌ها را نشان می‌داد.

  پژوهشگران شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای را به کار بردند تا دریابند چگونه نانومیله‌ها را به گونه ای با آهن‌ربا برانگیزانند که به مانند مژک‌های شش‌ها حرکت کنند. آن‌ها هنگامی که به یک سو حرکت می‌کردند راست می‌شدند و هنگامی که به سوی دیگر می‌رفتند، خم می‌شدند.

  دینامیک سیال‌ها

  سوپرفاین به گزارشگر نیوساینتیست گفته است: " آن چه ما به عنوان بزرگترین دستاورد خود می‌دانیم افزایش درک ما از زیست‌شناسی است. هنوز به روشنی نمی‌دانیم که هر مژک چگونه کار می‌کند و چگونه مجموعه‌ی آن‌ها سیالی را جا به جا می‌کنند."

  گام دیگر، آزمودن مژک‌های ساختگی با مایع‌های چسبناک(ویسکوز) است که رفتار موکوس درون شش‌ها را تقلید می‌کنند. سوپرفاین می‌گوید: " این یک مساله‌ی دینامیک سیال جدید است." به نظر او این پژوهش ممکن است به توضیح این که مژک‌ها در جاهای دیگری از بدن، مانند درون مغز و در جنین در حال شکل گیری، چگونه کار می‌کنند، نیز کمک کند.

  چانگ لیو از دانشگاه ایلینیوز ساختارهای مومانند مشابهی درست کرده است، اما نه برای بررسی چگونگی حرکت آن‌ها بلکه برای بررسی ویژگی حسگری مژک‌ها. این کار او را شگفت‌زده کرده است. با وجود این، به نظر او راه درازی در پیش است تا مژک‌های ساختگی بتوانند به درستی کار مژک‌های واقعی را تقلید کنند. او به گزارشکر نیوساینتیست گفته است که:" این کار بسیار شگفت‌انگیز و زیباست، اما زمانی درازی می‌خواهد تا یک ابزار بسیار کارآمد شود."

  گزارش این پژوهش در مجله‌ی Nano Letters  آمده است.

  منبع:

  Knight, Will . Artificial cilia mimic their biological peers . NewScientist.com news service, 13:09 13 April 2007

نشانی مطلب در وبگاه جزیره دانش:
http://jazirehdanesh.com/find.php?item=1.433.827.fa
برگشت به اصل مطلب