اجتذبت الروبوتات الدقيقة / النانوية ذات القدرات ذاتية الدفع والملاحة اهتمامًا كبيرًا في توصيل الأدوية والعلاج بسبب حركتها التي يمكن التحكم فيها في أنسجة الجسم التي يصعب الوصول إليها.

ومع ذلك، فإن تطوير روبوتات دقيقة / نانوية ذاتية التكيف يمكنها تعديل آليات قيادتها عبر حواجز بيولوجية متعددة للوصول إلى الآفات البعيدة لا يزال يمثل تحديًا، وفقاً لموقع scitechdaily.

في الآونة الأخيرة، قام فريق بحثي بقيادة البروفيسور لينتاو كاي من معهد شنتشن للتكنولوجيا المتقدمة (SIAT) التابع للأكاديمية الصينية للعلوم بتطوير محرك حيوي متناهي الصغر / روبوت نانوي (TBY-robot) ذاتي الدفع والتكيف الذاتي التي يمكن أن تنتقل بشكل مستقل إلى المواقع الملتهبة لتوفير علاج التهاب الجهاز الهضمي عبر التبديل بين الإنزيمات والبلاعم (EMS).

ونُشرت هذه الدراسة في 22 فبراير في مجلة Science Advances.

قام الباحثون ببناء روبوت TBYعن طريق تثبيت حركة الجلوكوز أوكسيديز الكاتلاز بشكل غير متماثل على سطح كبسولات الخميرة الدقيقة المضادة للالتهابات المعبأة بجسيمات متناهية الصغر، عند تركيز الجلوكوز المتجانس، يمكن لتوزيع جانوس للإنزيمات أن يحفز تحلل الجلوكوز لتوليد تدرج جلوكوز محلي يحفز حركة الروبوت TBY ذاتية الدفع.

في ظل وجود تدرج جلوكوز معوي، تتحرك روبوتات TBY عن طريق الفم نحو تدرج الجلوكوز لاختراق حاجز المخاط المعوي ثم عبور الحاجز الظهاري المعوي عن طريق ترانزيت الخلايا الدقيقة، قال البروفيسور CAI: "لقد وجدنا أن روبوتات TBY اخترقت بشكل فعال حاجز المخاط وعززت بشكل خاص احتباسها المعوي باستخدام محرك مزدوج يحركه الإنزيم يتحرك نحو تدرج الجلوكوز المعوي".

وبعد التبديل في الموقع إلى المحرك الحيوي للبلاعم في بقع Peyer، تهاجر روبوتات TBY بشكل مستقل إلى المواقع الملتهبة في الجهاز الهضمي من خلال توصيل مرحل الضامة الموجه بالكيماويات، وقال البروفيسور CAI: "من الأمور المشجعة أن روبوتات TBY زادت من تراكم الأدوية في الموقع المصاب بما يقرب من 1000 ضعف، مما أدى إلى تخفيف الالتهاب بشكل ملحوظ وتخفيف أمراض الأمراض في نماذج الفئران المصابة بالتهاب القولون والقرحة المعدية".

استراتيجية تسليم المحرك الحيوي المزدوج هي عملية تعتمد على التسلسل باستخدام EMS ، مع تصحيحات Peyer كمحطات نقل، ويمكن لهذه العملية أن تنقل العلاج بدقة عبر حواجز بيولوجية متعددة إلى مواقع أمراض بعيدة عميقة الجذور.

قال البروفيسور CAI: "إن طريق النقل مشابه لمسار خدمة البريد السريع، والتي تقوم على وجه التحديد بتسليم الطرود إلى وجهة بعيدة باستخدام مرافق نقل مختلفة"، تمثل روبوتات TBY ذاتية التكيف هذه استراتيجية آمنة وواعدة لعلاج دقيق لالتهاب الجهاز الهضمي والأمراض الالتهابية الأخرى.