دانشمندان میکروربات های شفابخشی را، از سلول های پوست انسان ساختند
روبات های زنده!!
کشفیات جدید در عرصه ی روبات های زنده، میتواند درمان بیماری ها را متحول کند
دانشمندان با استفاده از سلولهای نای انسان، رباتهای بیولوژیکی ساخته اند که آزادانه شنا میکنند. این دستگاه های کوچک می توانند بدن شما را از درون درمان کنند.
شاید درباره رباتهای ساخته شده از فلز، پلاستیک و الاستومرهای نرم شنیده باشید، اما اگر به شما بگویم که پوست شما نیز میتواند باعث ایجاد رباتهای کوچک شود، چه؟ باورش سخت است اما تیمی از محققان دانشگاه تافتس به این امر دست یافته اند.
توسطروپندرا برهامبت (https://www.zmescience.com/author/rupendra/)
محققان با استفاده از سلول های پوستی از سطح نای انسان،ربات های متحرک (https://www.zmescience.com/research/biological-machine-demonstration-564675/)کوچکی ساخته اند که می توانند برای اهداف درمانی مانند التیام زخم ها، ترمیم بافت ها و درمان بیماری ها در قسمت های مختلف بدن انسان مورد استفاده قرار گیرند.
با این حال، بزرگترین مزیت آنتروبوتها این است که بر خلاف سایر کاربردهای پزشکی، در طول درمان، رد نمیشود یا باعث ایجادپاسخ ایمنی (https://www.zmescience.com/science/news-science/breastfed-babies-immunity-0432432/)در بیمار نمیگردد، زیرا از سلولهای خود بیمار، ساخته شدهاست.
علاوه بر این، محققان در طول مطالعه ی خود دریافتند اینربات های کوچک (https://www.zmescience.com/future/new-microbots-travel-to-the-brain-via-the-nose/)،باعث رشد سلول های مغزی هم می شوند.
یک کارکرد جدید، این اکتشاف را برای یافتن قابلیت های پنهان، در یک زمینه متفاوت باز می کند. برای مثال، ما انتظار نداشتیم که سلولهای پوست نای ساخته شده در آنتروبوتها بتواند رشد بافت عصبی را تشویق کند، اما این دقیقاً همان کاری است که آنها انجامدادند.
ساخت ربات از سلول های انسان
این اولین بار نیست که دانشمندان با استفاده از سلول های یک موجود زنده، روبات هایی را می سازند. در سال 2020، محققان دانشگاه ورمونت، سلولهای جنین قورباغه را به رباتهای دارورسانیبه نام xenobots (https://www.zmescience.com/science/world-first-living-machines-852523643/)تبدیل کردند.(به مقاله ی مربوط به زنوبات در همین کانال مراجعه شود)
با این حال، آنتروبات ها احتمالا اولین ربات هایی هستند که از سلول های انسانی ساخته شده اند. برای ساختن آنها، محققان ابتدا سلول های نای را از یک فرد بالغ استخراج کردند و بعدا آنها را به یک محیط مایع مخصوص حاوی مواد مغذی و سایر مواد شیمیایی منتقل کردند.
این محیط به سلول ها اجازه داد شکل مورد نظر محققین را به خود بگیرند. یکی از ویژگی های جالب سلول های تراشه این است که به طور طبیعی با ساختارهای مویی به نام مژک پوشیده شده اند.
در داخل بدن انسان، مژک ها روی سطحلوله تراشه (https://www.zmescience.com/science/biology/breathing-mammals-birds-humans/)یافت می شوند و به عنوان یک مانع عمل می کنند و از ورود ذرات ناخواسته ی حمل شده توسط هوا به ریه ها جلوگیری می کنند.
پس از مدتی، سلولهای کشت، شروع به جمع شدن و تشکیل خوشههایی مشابه آنچه در هنگام تشکیلارگانوئیدها (https://www.zmescience.com/science/researchers-implant-human-neurons-rats-9362452/)دیده میشود، کردند.
این خوشه ها در نهایت شکل انسان-ربات های چند سلولی با اندازه های 30 تا 500 میکرومتر را به خود گرفتند. این روبات ها همچنین توانستند با استفاده از مژه های خود آزادانه شنا کنند.
زمانی که محققان یک لایه آسیب دیده از نورون ها را با آنتروبوت ها در ظرف آزمایشگاهی قرار دادند، دیدند روباتها رشد بافتهای عصبی را در این مناطق، افزایشداد.
رشد بافتی در ظرف دیگری که حاوی یک لایه ی عصبی آسیب دیده بود اما آنتروبوتی در آن، وجود نداشت، مشاهده نشد.
مایکل لوین، یکی از نویسندگان این مطالعه و استاد زیست شناسی در دانشگاه تافتس، گفت: «جالب و کاملاً غیرمنتظره است که سلولهای نای بیمار عادی، بدون تغییر DNA، میتوانند به تنهایی حرکت کنند و رشد نورونها را در ناحیه ی آسیبدیده، تشویق کنند».
محققان مطمئن نیستند که چگونه آنتروبات ها قادر به القای بهبودی در نورون های آسیب دیده هستند. امیدواریم مطالعات آینده مکانیسم اصلی را روشن کند.
آیاآنتروبات ها می توانند سرکش باشند؟
آنتروبات ها می توانند خود به خود جمع شوند و با سلول های زنده ی دیگر تعامل داشته باشند. این، به آنها توانایی التیام، ترمیم، بازسازی و سازماندهی سلول های بدن را می دهد.
آیا آنتروبوتها برای استفاده انسان کاملاً بیخطر هستند و آیا این احتمال وجود دارد کهدر طول درمان،سرکشی کنند (https://www.zmescience.com/medicine/genetic/mitochondria-energy-parasite-243235/)؟ هنگامی که این سوالات پرسیده شد، محققان پاسخ دادند:اینروبات ها ذاتاً یک فناوری بسیار ایمن هستند. اگرچه آنها مانند میکروارگانیسمهای کوچک حرکت میکنند، اما بیشتر شبیه ارگانوئیدهای کوچک یا خوشههایی از سلول هستند که قابلیت حرکت اضافهای دارند. آنها فاقد یک جزء حیاتی از یک میکروارگانیسم واقعیهستند، زیرا نمی توانند به تنهایی تکثیر شوند.
به علاوه، آنها عمر محدودی دارند و تنها برای چند هفته زنده می مانند. آنها فقط مجموعه ای از سلول های پوستی هستند و نمی توانند خارج از محیط غنی از مواد مغذی ارائه شده در آزمایشگاه، زنده بمانند.
نویسندگان این مطالعه افزودند: «این باعث میشود که آنها نسبت به بسیاری از باکتریها و ویروسهای مهندسی شده زیستی که معمولاً در تحقیقات آزمایشگاهی استفاده میشوند و میتوانند در خارج از آزمایشگاه تکثیر شوند و زنده بمانند، ایمنتر باشند».
علاوه بر این، اینربات های کوچک زیستی تخریب پذیر هستند (https://www.zmescience.com/science/microrobots-treat-pneumonia-antibiotics-lungs-8463453/). بنابراین، آنها در نهایت پس از اتمام کار خود در بدن به اجزای طبیعی تجزیه می شوند.
آنتروبات ها فواید بسیار زیادی را وعده می دهند
به گفته ی محققان، آزمایش لایههای عصبی آسیبدیده، تنها یکی از استعدادهای پنهان آنتروبوتها را نشان داد.
آنها ادعا می کنند که این ربات های بیولوژیکی می توانند به عنوان یک ابزار درمانی قابل توجه عمل کنند. در آینده، میتوان از آنها برای تحویل ایمن داروها، التیام بخشهای آسیبدیده بدن،شناسایی و کشتن (https://www.zmescience.com/science/protein-mutation-cancer-cells-treatment-20826245/)سلولهای سرطانی و رفع انسداد در شریانها استفاده کرد.
همچنین می توانند برای آزمایش داروها و ایجاد بافت مهندسی شده در محیط های آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گیرند و می تواند به بیمار پیوند شود.
ما مسئولیت اخلاقی مهمی در جهت کاهش فعالانه رنج انسان و حیوان از مشکلات فراگیر زیست پزشکی و نیازهای بهداشتی برآورده نشده در سراسر جهان داریم. این یک ابزار جدید است که امیدواریم با آن بتوان زندگی را برای همه، بهبود بخشید.»
https://www.zmescience.com/science/news-science/scientists-create-healing-microbots-made-of-human-skin-cells/
آدرس مطب : اصفهان ، خیابان آمادگاه ، روبروی داروخانه سپاهان ، مجتمع اطبا ، طبقه اول
تلفن : 32223328 - 031