دانشمندان حباب هایی به اندازه ویروس برای تصویربرداری پزشکی ایجاد کردند
اختراع کوچکترین حباب‌های آزاد شناور انتظار می‌رود که در سال‌های آینده تصویربرداری پزشکی را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.
مهندسان زیستی در دانشگاه رایس این حباب‌های پروتئینی پر از گاز را که به اندازه‌ای کوچک هستند که می‌توانند در سراسر بدن سفر کرده و به نواحی که قبلاً دست‌نیافتنی بودند برسند، توسعه داده‌اند.
این ابزار پزشکی پتانسیل پیشرفت تصویربرداری اولتراسوند و تحویل دارو برای درمان مشکلات مختلف را دارد.
جرج لو، استادیار مهندسی زیست و نویسنده مطالعه، می‌گوید: «این نوآوری مسیرهای جدیدی برای درمان بیماری‌ها با استفاده از اولتراسوند باز می‌کند که تأثیرات بزرگی بر روش‌های پزشکی آینده و نتایج بیماران دارد. این تحقیق پیامدهای قابل توجهی برای درمان سرطان‌ها و بیماری‌های عفونی دارد زیرا سلول‌های ساکن در غدد لنفاوی اهداف حیاتی برای ایمونوتراپی هستند».
حباب‌های 50 نانومتری
حباب میکرو جدید نوعی وزیکول گاز (GV) است که تقریباً به اندازه ویروس (50 نانومتر) است. جالب است که ساختارهای جدید توسعه یافته به شکل الماس هستند و نه گرد همانطور که انتظار می‌رود.
به دلیل اندازه کوچکشان، می‌توانند به راحتی در بدن حرکت کنند و به غدد لنفاوی و دیگر نواحی دوردست برسند.
محققان از ترکیبی از تکنیک‌های مدرن برای ایجاد این ساختارها و همچنین برای کشف چگونگی عملکرد این حباب‌ها در بدن استفاده کردند.
بر اساس اطلاعیه مطبوعاتی، مهندسی ژنتیک آنها را زنده کرد، روش‌های توصیف نانوذرات تصویری دقیق از خواص آنها ارائه داد، میکروسکوپ الکترونی توزیع آنها را در بدن در سطح میکروسکوپی نشان داد و تصویربرداری اولتراسوند به ارزیابی تعامل آنها با امواج صوتی کمک کرد.
لو گفت: «به طور کلی، این نمایانگر پیشرفت قابل توجهی در طراحی مواد است که می‌تواند منجر به کاربردهای نوآورانه در زمینه‌های علمی مختلف شود. چون این نانوساختارها کاملاً از پروتئین‌ها تشکیل شده‌اند و در باکتری‌های زنده تولید می‌شوند، نمونه‌ای از چگونگی پیروزی مواد بیوژنیک بر عملکرد مواد سنتزی هستند.»
آزمایش نانوبابل‌ها
میروبابل‌ها یا نانوبابل‌ها قبلاً برای تصویربرداری اولتراسوند و همچنین تحویل ژن و دارو از طریق اولتراسوند استفاده شده‌اند.
این حباب‌ها بینش‌های ارزشمندی در مورد سلول‌ها و مولکول‌های خاص ارائه می‌دهند.
با این حال، اندازه بزرگ آنها (1-10 میکرومتر) توانایی آنها برای عبور از سراسر بدن را محدود می‌کند، زیرا در جریان خون و دیگر موانع بیولوژیکی گیر می‌کنند. این محدودیت توسعه جایگزین‌های کوچکتر را برای کاربردهای گسترده‌تر تحریک کرده است.
در آزمایش‌های آزمایشگاهی، تیم نشان داد که این نانوبابل‌های جدید قادر به عبور از موانع بافتی و رسیدن به جوامع سلول‌های ایمنی مستقر در غدد لنفاوی هستند.
محققان تاکید کردند که میکروسکوپ الکترونی نمای منحصربه‌فردی از سیستم لنفاوی ارائه داد. تصاویر نشان داد که نانوساختارها به تعداد زیادی در سلول‌های ایمنی انباشته می‌شوند که برای تحریک دفاعات طبیعی بدن حیاتی هستند.
این کشف درهای جدیدی برای کشف استفاده از این نانوساختارها در توسعه ایمونوتراپی‌های جدید، روش‌های پیشگیری از سرطان، ابزارهای تشخیص زودهنگام بیماری و حتی درمان‌های بیماری‌های عفونی باز می‌کند.
لو در اطلاعیه مطبوعاتی می‌گوید: «هدف بهره‌برداری از اندازه کوچک و خواص آکوستیک آنها برای کاربردهای زیست‌پزشکی بود. این کار نمایانگر طراحی پیشگامانه نانوساختارهای پروتئینی پر شده از گاز است که به اندازه کافی کوچک هستند تا به سیستم لنفاوی عبور کنند.»
هنوز کارهای بیشتری باید انجام شود. محققان به بررسی طولانی‌مدت ایمنی این حباب‌ها برای استفاده در موجودات زنده و بررسی واکنش‌های ایمنی ناخواسته‌ای که توسط آنها ایجاد می‌شود، خواهند پرداخت.
توسعه این تحقیقات در مجله مواد پیشرفته به تفصیل آمده است.
