أصبح الدوبامين أساس الأنابيب النانوية للتحكم عن بعد في الخلايا

قام المعهد الإيطالي للتكنولوجيا بتطوير جسيمات نانوية عضوية تجمع بين عدة وظائف علاجية. وكان الأساس بالنسبة لهم هو الدوبامين، المعروف لدى عامة الناس باسم “هرمون الفرح”. ولأول مرة، تم دمج ثلاث خصائص – الكهرضغطية، والحرارية الضوئية، ومضادات الأكسدة – في بنية عضوية واحدة أرق بعشرات المرات من الشعرة. كما هو موضح في مجلة ACS Nano ، يمكن استخدام الجسيمات النانوية لتعديل النشاط الخلوي، مع تطبيقات محتملة في علم الأورام وعلاج الأمراض التنكسية العصبية. في دماغنا، يعمل الدوبامين كناقل عصبي. وهذا ما يفسر الميزة الرئيسية للبوليمر الذي تم الحصول عليه منه – التوافق الحيوي المثالي تقريبًا. وفي هذا الصدد، يُستخدم البوليدوبامين بالفعل في الطب الحيوي – ولكن لا يزال في شكل جسيمات نانوية كروية. أعطاها الباحثون الإيطاليون شكل الأنابيب النانوية المجوفة التي يزيد طولها قليلاً عن ميكرون وسمكها 140 نانومتر. أثر التغيير في الشكل على خصائص المادة – فقد أصبحت كهرضغطية. وقال قائد الدراسة جياني سيوفاني: “لم يتم ملاحظة الكهرباء الانضغاطية في البوليدوبامين من قبل – لقد كان الشكل الأنبوبي هو الذي سمح بظهور خاصية كانت غائبة في الجسيمات النانوية الكروية من نفس المادة”. في التجارب، تم تعريض أنابيب البوليدوبامين للموجات فوق الصوتية – وأنتجت إمكانات صغيرة. تسمح هذه الميزة باستخدام الأنابيب النانوية للتحكم عن بعد في الخلايا. هناك خاصيتان أخريان للجسيمات تنشأ من خصائص الدوبامين في شكله المبلمر، البوليدوبامين. إنه قادر على امتصاص ضوء الأشعة تحت الحمراء وتسخينه، ويؤدي تحفيز الموجات فوق الصوتية إلى إطلاق جزيئات الدوبامين الفردية. ويمكن استخدام هذين التأثيرين، على التوالي، لتحفيز النشاط الخلوي في الأنسجة – على سبيل المثال، إطلاق الكالسيوم داخل الخلايا، الذي يشكل أساس التواصل بين الخلايا – وللتأثيرات المضادة للأكسدة، وحماية الخلايا من الإجهاد التأكسدي وتعزيز بقائها. تم اختبار التوافق الحيوي للأنابيب على الخلايا المستنبتة. تمتص الخلايا البنى النانوية دون الإخلال بوظائفها الطبيعية. وبالتالي، تمثل الأنابيب النانوية متعددة الدوبامين فئة جديدة من المواد النانوية متعددة الوظائف التي قد تجد تطبيقات في الطب التجديدي، والتحفيز العصبي، وتطوير الأجهزة الإلكترونية الحيوية، فضلاً عن كونها أداة للتوصيل المتحكم للجزيئات العلاجية إلى الجهاز العصبي. اشترك واقرأ “العلم” في MAX