على الرغم من أن مجموعات مختلفة تعمل بالفعل النانوية التي يمكن استخدامها لتوصيل الدواء الموجه عبر مجرى الدم ، فإن معظم هذه الجسيمات مصممة "لتتماشى مع التدفق". الآن ، ومع ذلك ، ابتكر باحثون سويسريون تلك التي يمكنها بالفعل السفر في اتجاه التيار.
تم تطوير الجسيمات النانوية الجديدة في معهد أبحاث ETH في زيورخ ، وهي في الواقع حبيبات مغناطيسية صغيرة مصنوعة من أكسيد الحديد مع بوليمر. يمكن أيضًا أن يتم تحميلها بالأدوية التي يجب تسليمها إلى مكان محدد في الجسم. يبلغ عرض كل حبة 3 ميكرومتر فقط.
في الاختبارات المعملية ، تم وضع الحبيبات في سائل يتدفق عبر أنبوب زجاجي يبلغ قطره الداخلي من 150 إلى 300 ميكرومتر - حوالي عرض وعاء دموي. عند تعرضها لمجال مغناطيسي مطبق خارجيًا ، تتجمع الخرزات في "سرب" يبلغ عرضه حوالي 15 إلى 40 ميكرومتر.
بعد ذلك ، تم استخدام نبضات الموجات فوق الصوتية الموجهة لتحريك هذا السرب لأعلى مقابل جدار واحد من الأنبوب. عن طريق التحول لاحقًا إلى ملف دوار المجال المغناطيسي ، تمكن العلماء من دفع السرب على طول الأنبوب ، في الاتجاه المعاكس لتدفق السائل.
أحمد وآخرون. ذكاء آلة الطبيعة 2021
ساعد وضع السرب على جدار الأنبوب ، حيث أدى الاحتكاك بين السائل والزجاج إلى جعل التيار أضعف هناك. يستخدم زوارق الكانو الذين يجدفون في أعالي الأنهار حيلة مماثلة ، حيث يظلون بالقرب من الخط الساحلي حيث تتحرك المياه بشكل أبطأ.
يخطط العلماء الآن لمعرفة كيفية عمل التكنولوجيا داخل الأوعية الدموية الفعلية للحيوانات. من المأمول أن يتم استخدام الحبيبات في النهاية ليس فقط لتوصيل الأدوية المستهدفة ، ولكن أيضًا في إجراءات الجراحة المجهرية مثل فك انسداد الأوعية الدموية.
يقول البروفيسور دانيال أحمد ، الذي يقود المشروع مع البروفيسور برادلي نيلسون: "نظرًا لأن كلا من الموجات فوق الصوتية والمجالات المغناطيسية تخترق أنسجة الجسم ، فإن طريقتنا مثالية للتحكم في الجزيئات الدقيقة داخل الجسم".
يمكن رؤية الخرزات المغناطيسية في حركة المنبع ، في الفيديو أدناه.
نشرت مؤخرا ورقة بحثية في المجلة المخابرات آلة الطبيعة.
المصدر ETH زيورخ
السباحة ضد التيار على الموجات الصوتية
المصدر: https://newatlas.com/science/ultrasound-magnetism-nanobeads-upstream/
