هدایت مولکول‌های دارو در بدن انسان با کمک نور

 پژوهشگران برای اولین بار در جهان راهی برای کنترل کپسول حاوی دارو و آزادسازی مولکول‌های دارو با قرار گرفتن در معرض نور فرابنفش ابداع کرده‌اند. اکنون دانشمندان امیدوارند که این روش کارآمد جدید، ظرفیت بارگذاری بالای مولکولها را امکانپذیر کند که منجر به توسعه بیشتر سیستم‌های تحویل دارو برای آزادسازی کنترل شده بیومولکول‌ها و داروها در بدن توسط محرک‌های خارجی با استفاده از نور میشود. دکتر آیالا لمپل از دانشکده پزشکی و تحقیقات سرطان توضیح داد هدف ما مهندسی محفظه‌های مایع‌مانند از مجموعه‌ای از مولکول‌های پپتید و RNA بود که امکان کپسوله کردن کارآمد بیومولکول‌های مختلف را در عین حفظ ساختار اصلیشان فراهم کند.
کارخانه‌های ویروسی
پپتید و RNA طراحی شده، محفظه‌های مایع‌مانندی را تشکیل میدهند که شبیه کارخانه‌های ویروسی هستند. پژوهشگران دانشگاه تل‌آویو دریافتند که این محفظه‌ها پس از قرار گرفتن در معرض نور فرابنفش به راحتی قابل کنترل هستند. لمپل اظهار کرد پپتید با گروه محافظ قابل جدا شدن توسط نور، محفظه‌هایی با RNA تشکیل میدهد که کارایی کپسولاسیون بالاتری برای مولکول‌های مختلف در مقایسه با محفظه‌های بدون گروه محافظ دارد. ما نشان دادیم که با قرار دادن محفظه‌ها در معرض نور فرابنفش و رهاسازی گروه محافظ میتوانیم آزادسازی مولکول‌ها را کنترل کنیم و حتی مزایای بیشتری از این وجود داشت. یکی دیگر از ویژگیهای منحصر به فرد این سیستم، نفوذپذیری و ظرفیت بارگذاری بالای مولکول‌های محصور شده است که در بخشی از فناوریهای فعلی محدود است. بنابراین، این فناوری فرصت‌هایی را برای کاربردهای زیست‌پزشکی و بیوتکنولوژیکی از جمله کپسوله کردن، تحویل و رهاسازی داروها، پروتئین‌ها، آنتیبادیها یا سایر مولکول‌های درمانی باز میکند.
الهام از ویروس سرخک
این فناوری جدید از محفظه‌های ویروسی ایجاد شده توسط ویروس سرخک الهام گرفته شده است. هنگامی که این ویروس سلول میزبان را آلوده میکند، به تشکیل محفظه‌هایی میپردازد که میزبان تمام واکنش‌های دخیل در تشکیل ذرات ویروسی جدید است، فرآیندی که نام کارخانه‌های ویروسی را به این محفظه‌ها میدهد. پژوهش‌های اخیر نشان میدهد که این کارخانه‌های ویروسی در واقع ساختارهای دینامیکی و مایع‌مانندی هستند که درون سلول میزبان از طریق فرآیندی به نام جداسازی فاز مایع-مایع شکل میگیرند. پژوهشگران در اکتبر 2020 روشی مشابه اما رباتیک برای رساندن دارو به بدن انسان ابداع کردند. دانشمندان دانشگاه پردو(Purdue) یک میکروربات مستطیل شکلی به اندازه چند تار موی انسان اختراع کردند که میتوانست با پریدن به اطراف و ارائه درمان دارویی در جایی که بیشتر به آن نیاز بود، از روده بزرگ انسان عبور کند. این اختراع جدید به داروها اجازه میدهد فقط در محل مورد نیاز تحویل شوند و از عوارض جانبی مانند ریزش مو یا خونریزی معده جلوگیری میکند. میکروربات برای حمل باتری بسیار کوچک بود، بنابراین به صورت بیسیم از طریق یک میدان مغناطیسی کنترل میشود.