عاجل | يمكن لجسيمات نانوية “ذات لكمة مزدوجة” أن تكشف عن خلايا سرطان الدماغ وتدمرها

يمكن للجسيمات النانوية المنشطة بالضوء أن تساعد الجراحين على رؤية الورم الأرومي الدبقي بشكل أكثر وضوحًا وتدمير الخلايا السرطانية المتبقية بعد الجراحة.

يمكن للورم الأرومي الدبقي أن ينشر الخلايا السرطانية المجهرية إلى أنسجة المخ السليمة، مما يجعل إزالة الشكل الأكثر عدوانية من سرطان الدماغ أمرًا صعبًا للغاية. يجب على الجراحين إزالة أكبر قدر ممكن من الورم دون الإضرار بالمناطق المحيطة التي تتحكم في الوظائف الأساسية.

ويواجه العلاج عقبة أخرى في الحاجز الدموي الدماغي، مما يحد من قدرة الأدوية والعلاج الإشعاعي على الوصول إلى الدماغ. وتساهم هذه التحديات مجتمعة في معدل البقاء على قيد الحياة لمدة خمس سنوات يبلغ حوالي 7 في المائة فقط.

الباحثون من جامعة التكنولوجيا في سيدني (UTS), هارفارد، وطورت جامعات هينان منصة نانوية “مزدوجة الثقب” تهدف إلى معالجة كلتا المشكلتين باستخدام نفس مادة الجسيمات النانوية الذكية. تم نشر العمل في العلوم الطب الانتأوضحي.

مادة واحدة تتعامل مع مرحلتين

وأوضح الدكتور بينغيانغ شي، أستاذ كرسي طب النانو من كلية الهندسة الكهربائية والميكانيكية والطبية الحيوية في جامعة سيدني للتكنولوجيا: “لقد صممنا مادة واحدة تؤدي وظيفتين بالتسلسل”. “إنه دليل دقيق للجراح أثناء العملية، ثم علاج تنظيف مستهدف بعد ذلك.”

يوجد في وسط المنصة طبقة رفيعة للغاية ثنائية الأبعاد تحتوي على ذرات موضوعة بشكل فردي. يتم ترسيب الذرات واحدة تلو الأخرى باستخدام طريقة مقتبسة من تصنيع أشباه الموصلات.

يسمح هذا الهيكل للمادة بأداء وظيفتين منفصلتين. يمكن أن يساعد في تصوير السرطان أثناء الجراحة ومن ثم توفير العلاج بالضوء بعد العملية، مع تنشيط كلتا الوظيفتين بنفس ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة.

يكشف الضوء عن مجموعات الورم الصغيرة

وأوضح البروفيسور شي: “أثناء الجراحة، يعمل كعامل تصوير حساس للغاية”. “تتوهج صبغة الفلورسنت المصممة هندسيًا على الورقة تحت طول موجي قريب من الأشعة تحت الحمراء غير مرئي للعين المجردة، مما يسمح للجراحين برؤية مجموعات من الخلايا السرطانية الفردية يصل حجمها إلى 44 ميكرومترًا، وهي دقة تتجاوز أدوات التصوير السريري الحالية. كما يساعد الجزيء المستهدف المرتبط بالمادة أيضًا على عبور حاجز الدم في الدماغ والتراكم على وجه التحديد في خلايا الورم الدبقي.

وهذا قد يسمح للجراحين بتحديد مجموعات من الخلايا السرطانية صغيرة جدًا بحيث لا يمكن لطرق التصوير السريري الحالية اكتشافها. تم تصميم الجزيء المستهدف أيضًا لمساعدة المادة على المرور عبر حاجز الدم في الدماغ والتركيز داخل الخلايا الدبقية.

وأوضح: “بعد إزالة الورم المرئي، يتم إدخال نفس المادة في التجويف الجراحي وإعادة تنشيطها بنفس الطول الموجي للضوء للعلاج بالضوء بعد العملية الجراحية”. “تعمل ذرات البلاتين على تحويل بيروكسيد الهيدروجين الخاص بالورم إلى أكسجين، مما يتعارض مع البيئة منخفضة الأكسجين التي تحمي عادة الخلايا السرطانية من العلاج، بينما يولد الضوء في الوقت نفسه الحرارة والجزيئات التفاعلية التي تدمر الخلايا السرطانية المجهرية التي لا يمكن للجراحة الوصول إليها.”

تهدف المرحلة الثانية إلى مهاجمة الخلايا السرطانية التي تبقى بعد إزالة الورم المرئي. تعمل ذرات البلاتين الموجودة في المادة على تحويل بيروكسيد الهيدروجين الذي ينتجه الورم إلى أكسجين، مما يساعد على مواجهة حالات نقص الأكسجين التي يمكن أن تحمي الخلايا السرطانية من العلاج. وفي الوقت نفسه، ينتج الضوء حرارة وجزيئات تفاعلية يمكن أن تلحق الضرر بالخلايا السرطانية المتبقية.

في نماذج الفئران المصابة بالورم الأرومي الدبقي، أدى العلاج إلى قمع تكرار الورم بعد الجراحة. وظل كل فأر عولج على قيد الحياة لمدة 60 يومًا، مقارنة ببقاء الحيوانات التي خضعت للجراحة وحدها لمدة 42 يومًا. لم يكشف اختبار المتابعة عن أي عجز عصبي أو حركي ناجم عن العلاج.

ويظل الاختبار البشري هو العقبة الرئيسية

وأوضح البروفيسور شي: “النتائج مشجعة للغاية، ولكن هذا لا يزال بحثًا في مرحلة مبكرة يتم إجراؤه على نماذج الفئران، وليس على البشر – وهذا التمييز مهم”. “يجب أيضًا تأكيد أدائها التصويري والعلاجي على مستوى الدماغ البشري.

وبالتالي تظل النتائج في مرحلة ما قبل السريرية، ولا تزال التكنولوجيا بحاجة إلى اختبارات جوهرية قبل تحديد أدائها على البشر. وعلى وجه الخصوص، سيحتاج الباحثون إلى تحديد ما إذا كانت قدراته في التصوير والعلاج يمكن أن تعمل بفعالية عبر نطاق أوسع بكثير من الدماغ البشري.

“إذا استمر هذا الصمود خلال هذه العملية، فإن الأمل هو أن يتمكن الجراحون يومًا ما من رؤية المزيد من الورم أثناء العملية الجراحية وعلاج المزيد مما تبقى بعد ذلك. إنها خطوة ذات معنى نحو الحد من تكرار المرض، والذي يظل أحد أكبر التحديات التي يواجهها الأشخاص المصابون بالورم الأرومي الدبقي”.

المرجع: “إنزيم ذرة أحادية NIR-II ثنائي الأبعاد قابل للتحويل الزماني والمكاني للملاحة الجراحية على مستوى الخلية الواحدة والعلاج بالضوء للورم الأرومي الدبقي” بقلم Ping Shangguan، Yong Zhong، Haigang Wu، Yisheng Liu، Gaoyang Wang، Cai Qi، Jiang Ouyang، Senfeng Zhao، Xin Wang، Jinlong Yin، Xiaoyuan Ji، Feng Bai، Kelong Fan، Jiefei Wang، Wei. تاو وبينغيانغ شي، 5 أغسطس 2026، العلوم الطب الانتأوضحي.
دوى: 10.1126/scitranslmed.aeb8054

التمويل: المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين، المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين، مؤسسة العلوم الطبيعية في مقاطعة خنان، مشروع أبحاث العلوم والتكنولوجيا في مقاطعة خنان، المؤسسة الصينية لعلوم ما بعد الدكتوراه، مواهب الابتكار العلمي والتكنولوجي في جامعات مقاطعة خنان

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.