لقد تم تطوير عدد لا يحصى من الأجهزة والجزيئات النانوية العلاجية والتشخيصية والبحثية المختلفة للعمل داخل الخلايا الحية.في حين أن العديد من هذه الجسيمات فعالة جدًا في ما تفعله، غالبًا ما تكون صعوبة إيصالها هي التحدي الحقيقي في استخدامها لأغراض عملية.عادةً، يتم استخدام نوع من الأوعية لنقل هذه الجسيمات إلى الخلايا أو يتم كسر غشاء الخلية للسماح للغزاة بالدخول. وعلى هذا النحو، فإن هذه التقنيات إما تؤذي الخلايا أو لا تكون جيدة جدًا في توصيل حمولتها باستمرار، ويمكن أن تكون من الصعب أتمتة.

الآن، قام فريق من المتعاونين من جامعة كوريا ومعهد أوكيناوا للعلوم والتكنولوجيا في اليابان بتطوير طريقة جديدة تمامًا لتوصيل الجزيئات والمركبات الكيميائية، بما في ذلك البروتينات والحمض النووي والأدوية، إلى داخل الخلايا دون التسبب في الكثير من الضرر. .

تعتمد التقنية الجديدة على خلق دوامات حلزونية حول الخلايا التي تشوه الأغشية الخلوية بشكل مؤقت لفترة كافية للسماح للأشياء بالدخول. ويبدو أن الأغشية تستعيد حالتها الأصلية على الفور بمجرد توقف تحفيز الدوامة.يتم تنفيذ كل هذا في خطوة واحدة ولا يتطلب أي كيمياء حيوية معقدة، أو مركبات توصيل النانو، أو تلف دائم للخلايا المعنية.

يمكن للجهاز المصمم لهذه المهمة، والذي يسمى الهيدروبوراتور الحلزوني، توصيل جسيمات الذهب النانوية، وجسيمات السيليكا النانوية الوظيفية، والدكستران، والحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA) إلى أنواع مختلفة من الخلايا خلال دقيقة واحدة بكفاءة تصل إلى 96٪ وبقاء خلوي يصل إلى 94. %.كل هذا بمعدل لا يصدق يبلغ حوالي مليون خلية في الدقيقة ومن جهاز رخيص الإنتاج وسهل التشغيل.

وقال البروفيسور آرام تشونغ من كلية الهندسة الطبية الحيوية بجامعة كوريا، الذي قاد الدراسة: "تعاني الأساليب الحالية من العديد من القيود، بما في ذلك مشكلات قابلية التوسع والتكلفة وانخفاض الكفاءة والسمية الخلوية"."كان هدفنا هو استخدام الموائع الدقيقة، حيث استغلنا سلوك التيارات الصغيرة من الماء، لتطوير حل جديد قوي للتوصيل داخل الخلايا... ما عليك سوى ضخ سائل يحتوي على الخلايا والمواد النانوية في طرفين، والخلايا - التي تحتوي الآن على المواد النانوية – تتدفق من الطرفين الآخرين.العملية برمتها تستغرق دقيقة واحدة فقط."

يحتوي الجزء الداخلي لجهاز ميكروفلويديك على تقاطعات متقاطعة وتقاطعات T تتدفق من خلالها الخلايا والجسيمات النانوية.تخلق تكوينات الوصلات الدوامات اللازمة التي تؤدي إلى اختراق أغشية الخلايا وتدخل الجسيمات النانوية بشكل طبيعي عندما تسنح الفرصة.

فيما يلي محاكاة للدوامة الحلزونية التي تسبب تشوه الخلايا عند التقاطع المتقاطع والتقاطع T:

التقنيات الطبية تغير العالم!انضم إلينا وشاهد التقدم في الوقت الفعلي.في Medgadget، ننقل آخر أخبار التكنولوجيا، ونجري مقابلات مع القادة في هذا المجال، ونرسل تقارير من الأحداث الطبية حول العالم منذ عام 2004.

التقنيات الطبية تغير العالم!انضم إلينا وشاهد التقدم في الوقت الفعلي.في Medgadget، ننقل آخر أخبار التكنولوجيا، ونجري مقابلات مع القادة في هذا المجال، ونرسل تقارير من الأحداث الطبية حول العالم منذ عام 2004.