إسفنجه مجهرية ذكية قابلة للحقن تتحكم في الجرعة الدوائية

ثناء القرشي
@ttqur

طور الباحثون تقنية توزيع جرعات الدواء لعلاج مرضى السكري باستخدام مادة شبيهه بالإسفنج تحتوي على إنزيم الإنسولين. تعمل هذه الحقن بحيث تتوسع الإسفنجه وتنكمش إستجابة لمستوى السكر في الدم و تقوم بإرسال الإنسولين من داخلها كلما احتاج الجسم. كما انه من الممكن استخدام هذه التقنيه لإستهداف الخلايا السرطانية

قال الدكتور زيهان جو القائد في كتابة البحث و البروفيسور المساعد في برنامج الهندسة الكيمياء الحيويه في جامعة نورث كارولينا في الولايات المتحدة ” اردنا ان نقلل من عمل خلايا بيتا السليمة في البنكرياس التي تنتج الإنسولين و تتحكم في اطلاقه داخل الجسم. و قد وجدنا ان ما اكتشفناه يحمل وعوداً مبشرة لإستخدام هذه التقنيه في استهداف الخلايا السرطانيه و امراض اخرى”

قام فريق البحث بإستخراج مادة كرويه شبه اسفنجيه من مادة الشيتوزان الموجودة في قشرة الروبيان و السلطعون. تنتشر في هذه المادة كبسولات متناهية الصغر تحتوي على أكسيد الجلوكوز او انزيمات محفزة. استخدم فريق البحث هذه المادة كحافظه لإنزيم الإنسولين. كما ان قطر هذه المادة الكرويه هو 250 مايكروميتر تقريباً و يمكن حقنها بسهوله داخل المريض

عند ارتفاع مستوى السكر في دم المريض يقوم الجلوكوز بتحفيز تفاعل يسبب إطلاق ايونات الهيدروجين التي بدورها ترتبط مع خيوط جزيئية في الشيتوزان و تكسبها شحنه موجبة مما يجعل الخيوط تتباعد و تتنافر فتخلق فجوات اكبر في الاسفنجه مما يسمح بمرور الإنسولين من داخلها إلى مجرى الدم ليؤدي وظيفته في نقل الجلوكوز من مجرى الدم إلى خلايا الجسم

إذاً مع إطلاق الإنسولين ينخفض مستوى السكر في الدم تبعاً لذلك مما يفقد مادة الشيتوزان شحنتها الموجبة و يعيد الخيوط إلى وضعها السابق فتصغر حجم الفجوات ليمنع اطلاق المزيد من الإنسولين و يحجز بقية الانسولين داخل الكبسولة

هذا العمل يعتمد على أيونات الهيدروجين التي تستخدم لإنزيم متجاوب مع الجلوكوز. يمكن استخدام هذه التقنيه في استهداف الخلايا السرطانية و إقصاء جميع الإنزيمات من العمليه. الأورام عادة ذات طبيعة حامضيه مليئه بالهيدروجين, فعند احتكاك مادة الشيتوزان بالخلية السرطانية ستحفز ايونات الهيدروجين فوراً اطلاق العقار المضاد من داخل الاسفنجه

كما انه يمكن تعديل حجم مادة الشيتوزان إلى أصغر من 100 نانومتر إذا اقتضى الأمر و هي قابله للإمتصاص من قبل الجسم بدون تأثيرات صحيه بعيدة المدى

باستخدام فئران مخبريه مصابة بالسكري وجد فريق البحث أن هذه المادة خفضت مستوى السكر في الدم لمدة 48 ساعة

في سياق آخر اصدر فريق البحث “نظام ذكي” منفصل لتوزيع الإنسولين داخل الجسم في شهر مايو حيث انه يحافظ على استقرار مستوى السكر في الدم لعشرة ايام

و مازال العمل مستمراً في تطوير هذه التقنية لإستخدامها في علاج السرطان

North Carolina State University

ACS Nano


Comments are closed.