درمان سینوزیت بدون نیاز به جراحی با ربات‌های نانویی_دانشجو

دانشجو: پژوهشگران با منفعت گیری از ربات‌هایی زیاد کوچک که با نور و مغناطیس هدایت خواهد شد، موفق شده‌اند عفونت‌های مقاوم سینوسی را درمان کنند.

ستاد اختصاصی گسترش فناوری نانو، این ریزربات‌ها به پشتیبانی نور فعال خواهد شد و باکتری‌ها را از بین می‌برند، بدون آنکه نیازی به جراحی باشد. این روش نوآورانه می‌تواند روش درمان بیماری‌های تنفسی مزمن را تحول دهد.

دانشمندان با طراحی نسل نوینی از ریزربات‌های نوری و مغناطیسی موفق شدند عفونت‌های مقاوم باکتریایی در عمق سینوس‌ها را بدون نیاز به جراحی درمان کنند. این فناوری نوآورانه که در حیوانات آزمایشگاهی نتیجه‌قسمت بوده، می‌تواند شیوه درمان سینوزیت‌های مزمن را منقلب کند.

در پژوهشی تازه که در نشریه علمی Science Robotics انتشار شده است، تیمی بین‌المللی از پژوهشگران نوعی میکروربات زیاد کوچک را معارفه کرده‌اند که قادر است با هدایت مغناطیسی و تحریک نوری، به عمق حفره‌های سینوسی نفوذ کند، عفونت‌های نهان را مقصد قرار دهد و بدون صدمه به بافت‌های سالم، باکتری‌ها را نابود کند.

این ریزربات‌ها که ابعادی کوچک‌تر از یک دانه نمک دارند، از ماده‌ای خاص به‌نام اکسید بیسموت دوپ‌شده با اتم‌های منفرد مس ساخته شده‌اند. ساختار نیم‌کروی این ذرات به قطر نزدیک به ۳ میکرومتر، امکان حرکت و نفوذ

آن‌ها را در فضاهای زیاد باریک فراهم می‌سازد. کارکرد درمانی این ریزربات‌ها بر پایه اتفاق‌ای به نام «کاتالیز نوری» است که با منفعت گیری از نور مرئی و خواص فوتوترمال، نه تنها غلظت چرک در ناحیه آلوده را افت می‌دهد بلکه از درون باکتری‌ها را نابود می‌کند.

سینوزیت مزمن، یکی از شایع‌ترین مشکلات تنفسی در جهان است و مطابق آمار، نزدیک به ۸ تا ۱۳ درصد جمعیت جهانی را دچار کرده است. این بیماری زیاد تر ناشی از شکل‌گیری ساختارهایی به نام «بیوفیلم» توسط باکتری‌هایی همانند Streptococcus pyogenes است؛ ساختارهایی لزج و مقاوم که مانع دسترسی آنتی‌بیوتیک‌ها به باکتری‌ها خواهد شد.

تیمی از دانشمندان با منفعت گیری از مدلی تجربی در خرگوش‌ها، توانستند با پشتیبانی فیبر نوری و میدان مغناطیسی، دسته‌ای از این ریزربات‌ها را به ناحیه آلوده در سینوس هدایت کنند. در مرحله سپس، این ریزربات‌ها تحت تابش نور مرئی قرار گرفتند که به تشکیل گرمای موضعی و افت ویسکوزیته (غلظت) چرک منجر شد. بعد از آن، به‌واسطه وجود ترکیب اکسید بیسموت و مس، مقادیر بسیاری از گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) تشکیل شد که قادرند بیوفیلم‌ها را تخریب و باکتری‌ها را نابود کنند.

مسئله مهم این است که در این روش، برخلاف جراحی‌های تهاجمی، هیچ‌گونه آسیبی به بافت‌های سالم داخل نمی‌شود و بازیابی

بیمار نیز سریع تر انجام می‌گیرد. این دستاورد نه‌تنها درمان سینوزیت‌های مزمن را داخل مرحله‌ای تازه می‌کند، بلکه مسیر را برای درمان دیگر عفونت‌های نهان در اندام‌هایی همانند ریه یا دستگاه گوارش هموار می‌سازد.

یکی از پژوهشگران این پروژه او گفت: «ما ربات‌هایی طراحی کرده‌ایم که می‌توانند به شکل موثر در بدن حرکت کنند و با تحریک نوری، هم مسیر را برای خود باز کنند و هم داروی ضدعفونی‌کننده را دقیقا در محل مناسب آزاد سازند.»

این پژوهش نتیجه همکاری بین دانشمندان حوزه مواد، میکروفناوری، زیست‌پزشکی و مهندسی نور بوده است. ماده اولیه این ریزربات‌ها ترکیبی پیشرفته از عناصر بیسموت و مس است که به روشای اختصاصی ساختار یافته و قابلیت‌هایی همانند حساسیت به نور، خاصیت مغناطیسی، و توان تشکیل گونه‌های عکس العمل‌پذیر اکسیژن را دارد. مطالعه یادشده این چنین گفتن می‌کند که فرآیند تشکیل این میکروربات‌ها از نظر هزینه و مقیاس‌پذیری، قابلیت گسترش برای کاربردهای کلینیکی را دارد و می‌توان در آینده، مثالهای انسانی این فناوری را نیز آزمود.

اگرچه این فناوری تا این مدت در مرحله پیش‌بالینی قرار دارد، اما پیروزی آن در مدل‌های حیوانی، نویدبخش منفعت گیری از روشهای غیر جراحی برای درمان عفونت‌های پیچیده در بدن انسان است./ایرنا