سیستم نانوروباتیک گزینه های جدیدی را برای هدف قرار دادن عفونت های قارچی ارائه می دهد

سیستم نانوروباتیک گزینه های جدیدی را برای هدف قرار دادن عفونت های قارچی ارائه می دهد

تمبر زمان: 26 مه 2023 ساعت 2:01 بعد از ظهر
گره منبع: 2680882
26 مه 2023 (اخبار نانوورک) عفونت های ناشی از قارچ ها مانند کاندیدا آلبیکنس، به دلیل مقاومت آنها در برابر درمان های موجود، خطر قابل توجهی برای سلامت جهانی دارند، به طوری که سازمان بهداشت جهانی این موضوع را به عنوان یک موضوع اولویت دار برجسته کرده است. اگرچه نانومواد به عنوان عوامل ضد قارچی امیدوار کننده هستند، تکرارهای فعلی فاقد قدرت و ویژگی مورد نیاز برای درمان سریع و هدفمند هستند که منجر به طولانی شدن زمان درمان و اثرات بالقوه خارج از هدف و مقاومت دارویی می شود. اکنون، در یک پیشرفت پیشگامانه با پیامدهای گسترده برای سلامت جهانی، تیمی از محققان به رهبری مشترک هیون (میشل) کو از دانشکده پزشکی دندانپزشکی دانشگاه پنسیلوانیا و ادوارد استیگر از دانشکده مهندسی و علوم کاربردی پن ایجاد کرده‌اند. سیستم میکرورباتیک قادر به حذف سریع و هدفمند پاتوژن های قارچی است. تصویر فلورسانس از دانه های قارچی کاندیدا آلبیکنس گونه‌ای از مخمرها است که بخشی طبیعی از میکروبیوتای انسان است، اما همچنین می‌تواند باعث عفونت‌های شدید شود که به دلیل مقاومت در برابر درمان‌های موجود، خطر سلامت جهانی را به همراه دارد، به طوری که سازمان بهداشت جهانی این موضوع را به عنوان یک موضوع اولویت‌دار برجسته کرده است. . تصویر بالا یک تصویر فلورسانس قبل (چپ) و بعد (راست) از دانه های قارچی را نشان می دهد که به طور موثر توسط میکروربات های نانوزیمی بدون اتصال به نمونه بافت یا ایجاد اختلال در آن حذف می شوند. (تصویر: Min Jun Oh و Seokyoung Yoon) "کاندیدا کو می‌گوید: عفونت‌های بیوفیلم قوی ایجاد می‌کند که درمان آن‌ها به‌ویژه سخت است. درمان‌های ضد قارچی کنونی فاقد قدرت و ویژگی لازم برای از بین بردن سریع و مؤثر این پاتوژن‌ها هستند، بنابراین این همکاری از دانش بالینی ما نشأت می‌گیرد و تیم Ed و تخصص رباتیک آنها را برای ارائه رویکردی جدید ترکیب می‌کند.» این تیم از محققان بخشی از مرکز دندانپزشکی Penn Dental برای نوآوری و دندانپزشکی دقیق هستند، ابتکاری که از رویکردهای مهندسی و محاسباتی برای کشف دانش جدید برای کاهش بیماری و پیشرفت نوآوری مراقبت های بهداشتی دهان و جمجمه-صورت استفاده می کند. برای این مقاله، منتشر شده در مواد پیشرفته ("رویکرد روباتیک مبتنی بر نانوزیم برای هدف قرار دادن عفونت قارچی"محققان از پیشرفت‌های اخیر در نانوذرات کاتالیزوری معروف به نانوزیم‌ها استفاده کردند و سیستم‌های رباتیک مینیاتوری ساختند که می‌تواند سلول‌های قارچی را با دقت هدف قرار داده و به سرعت از بین ببرد. آنها با استفاده از میدان های الکترومغناطیسی برای کنترل شکل و حرکات این میکروربات های نانوزیمی با دقت بسیار به این امر دست یافتند. استیگر می‌گوید: «روش‌هایی که در این مطالعه برای کنترل نانوذرات استفاده می‌کنیم، مغناطیسی هستند که به ما امکان می‌دهد آنها را به محل دقیق آلودگی هدایت کنیم.» ما از نانوذرات اکسید آهن استفاده می‌کنیم که خاصیت مهم دیگری دارند، یعنی کاتالیزوری بودن. هسته های الکترومغناطیسی به طور دقیق آرایه ربات های نانوزیمی را هدایت می کنند زیرا محل عفونت قارچی را هدف قرار می دهند. هسته‌های الکترومغناطیسی دقیقاً آرایه‌ای از ربات‌های نانوزیمی را هدایت می‌کنند که محل عفونت قارچی را هدف قرار می‌دهند. (تصویر: Min Jun Oh و Seokyoung Yoon) تیم Steager حرکت، سرعت و شکل‌گیری نانوزیم‌ها را توسعه دادند که منجر به افزایش فعالیت کاتالیزوری می‌شود، بسیار شبیه آنزیم پراکسیداز، که به تجزیه پراکسید هیدروژن به آب و اکسیژن کمک می‌کند. این به طور مستقیم اجازه می دهد تا مقادیر بالایی از گونه های اکسیژن فعال (ROS)، ترکیباتی که خواص تخریب بیوفیلم را ثابت کرده اند، در محل عفونت تولید کنند. با این حال، عنصر واقعاً پیشگام این مجموعه‌های نانوزیم یک کشف غیرمنتظره بود: میل پیوندی قوی آنها به سلول‌های قارچی. این ویژگی تجمع موضعی نانوزیم‌ها را دقیقاً در جایی که قارچ‌ها زندگی می‌کنند و در نتیجه، تولید ROS هدفمند را ممکن می‌سازد. Steager می‌گوید: «مجموعه‌های نانوزیم ما جذابیت باورنکردنی را برای سلول‌های قارچی نشان می‌دهند، به ویژه در مقایسه با سلول‌های انسانی. "این تعامل اتصال خاص راه را برای یک اثر ضد قارچی قوی و متمرکز بدون تأثیر بر سایر مناطق غیر عفونی هموار می کند." همراه با قابلیت مانور ذاتی نانوزیم، این امر منجر به یک اثر ضد قارچی قوی می‌شود که ریشه‌کنی سریع سلول‌های قارچی را در یک بازه 10 دقیقه‌ای بی‌سابقه نشان می‌دهد. با نگاه به آینده، این تیم پتانسیل این رویکرد رباتیک مبتنی بر نانوزیم منحصر به فرد را می بیند، زیرا آنها روش های جدیدی را برای کنترل خودکار و تحویل نانوزیم ها ترکیب می کنند. وعده ای که برای درمان ضد قارچی دارد، تازه شروع کار است. هدف گیری دقیق و عمل سریع آن، پتانسیل را برای درمان انواع دیگر عفونت های سرسخت نشان می دهد. کو می گوید: «ما ابزار قدرتمندی را در مبارزه با عفونت های قارچی بیماری زا کشف کرده ایم. آنچه که ما در اینجا به دست آورده ایم یک جهش قابل توجه به جلو است، اما این فقط اولین قدم است. خواص مغناطیسی و کاتالیزوری همراه با ویژگی اتصال غیرمنتظره به قارچ ها فرصت های هیجان انگیزی را برای مکانیزم ضد قارچی خودکار «هدف پیوند و کشتن» باز می کند. ما مشتاقیم عمیق‌تر کاوش کنیم و پتانسیل کامل آن را باز کنیم.» این رویکرد روباتیک مرز جدیدی را در مبارزه با عفونت‌های قارچی باز می‌کند و نقطه محوری در درمان ضد قارچی را نشان می‌دهد. با ابزار جدیدی در زرادخانه خود، متخصصان پزشکی و دندانپزشکی بیش از هر زمان دیگری به مبارزه موثر با این پاتوژن های دشوار نزدیک شده اند.

تمبر زمان:

بیشتر از نانورک