طبق یک مقاله جدید، میکرو ربات اسپرم بیوهیبریدی روزی ممکن است داروهای ضد سرطان را به تومورهای دستگاه تناسلی زن برساند. میکرو ربات، شامل اسپرم از یک گاو در ترکیب با یک میکروساختار پلاستیکی سه بعدی، پوشیده شده با پوشش آهنی است. (اسپرم بوت یک دستگاه یا ربات کوچک کنترل از راه دور است که حرکت دهنده اسپرم است).
این پوشش اجازه می دهد تا محققان به روش مغناطیسی، ربات را به سمت هدف هدایت کنند. سپس، هنگامی که ربات بیوهیبرید به تومور رسید، چهار بازوی روی ریزساختار به طور خودکار خم می شوند و سلول اسپرم را آزاد می کنند که به سلول های سرطانی نفوذ می کنند و محموله پزشکی خود را تحویل می دهند.
این تکنولوژی هنوز برای کاربرد عملی آماده نیست – تا کنون، فقط در ظروف آزمایشگاهی آزمایش شده است، و قبل از اینکه بتوان آن را در انسان آزمایش کرد، تحقیقات بیشتری نیاز است.
به گفته محققان اسپرم بوت میتواند به عنوان یک روش عجیب و غریب برای حمل دارو به مکان های خاص بدن مورد استفاده قرار گیرد که اسپرم طبیعی برای این کار مناسب است.
ماریانا مدینا سانچز، مدیر گروه مهندسی میکرو و نانوپزشکی گفت: “ما تصمیم گرفتیم با سلول های اسپرم کار کنیم زیرا آنها توانایی شنا کردن طبیعی در دستگاه تناسلی زن را دارند.”
مدیا سانچز در ادامه گفت: “اسپرم توانایی طبیعی برای اتصال با سلول های تخمک را دارد و این توانایی بسیار مفید است. این توانایی می تواند همان کار را با سلول های سرطانی انجام دهد و دارو را داخل سلول های سرطانی آزاد کند و درمان را بسیار موثرتر سازد.”
سانچز گفت: در این مطالعه، محققان سر سلول اسپرم را آغشته از داروی سرطان دهانه رحم موسوم به دوکسورابیسین کردند. وی گفت، سر اسپرم، دارو را از محیط اطراف محافظت می کند.
همچنین، این دارو روی سلول های اسپرم تأثیر مشابهی که بر سلول های سرطانی میگذارد، ندارد، بنابراین سلول های اسپرم سالم باقی می مانند و قادر به حرکت در اطراف رحم هستند.
اسپرم بوت های حامل دارو در ظروف آزمایشگاهی آزمایش شده بودند، جایی که آنها با تحویل دارو به سلول های سرطانی سرویکس (رحم) کار می کردند.
محققان اظهار داشتند که امیدوارند در آینده به آزمایشات حیوانی بپردازند. سانچز گفت: زمانی، آنها باید اسپرم گاو نر را با اسپرم انسان جایگزین کنند.
از سلول های آزمایشگاهی تا بدن انسان
سانچز گفت: اگر چه آزمایشات آزمایشگاهی موفقیت آمیز بودند – اسپرم بوت به سمت سلولهای سرطانی گردن رحم هدایت شد، جایی که اسپرم آزاد شد و داروی سرطانی را تحویل داد – اما هنوز چالش هایی وجود دارند که محققان درصدد حل آنها هستند.
سانچز گفت: “به عنوان مثال، محققان قصد دارند ساختار زیست تخریب پذیر [پلاستیک پوشیده از آهن] بسازند یعنی ساختاری که پس از آزاد شدن دارو حل شود. این کار برای جلوگیری از واکنش های ایمونولوژیک و دیگر واکنش هایی که ممکن است این ساختارها ایجاد کنند، انجام میشود .”
در حال حاضر محققان تنها می توانند یک سلول اسپرم را هدایت کنند. اما برای کاربردهای عملی، آنها باید بتوانند همزمان چندین سلول اسپرم را هدایت کنند تا دوز مناسب دارو را تحویل دهند، زیرا تنها یک اسپرم نمیتواند داروی زیادی را نگه دارد.
سانچز گفت: در کاربردهای عملی، سلول های اسپرم را می توان به سیستم تولید مثل زن با کاتتر تزریق کرد. این شیوه ای است که مشابه تلقیح مصنوعی است. وی افزود که اسپرم بوت ها باید به صورت مغناطیسی هدایت شوند، اما میدان مغناطیسی برای کنترل ربات بسیار ضعیف است و هیچ تاثیری بر بدن انسان ندارد.
وی در ادامه گفت: “در این مطالعه، اسپرم بوت ها با استفاده از سلول های سرطانی سرویکس مورد آزمایش قرار گرفتند. اما محققان می خواهند از آنها برای تمام انواع سرطان زنان یعنی سرطان تخمدان، سرطان رحم و سرطان دهانه رحم، استفاده کنند.”
پیشرفت های تکنولوژیک بیشتری برای فن آوری وارد کردن آنها به بیمارستان ها نیاز است. وی گفت که تکنیک های تصویربرداری فعلی به اندازه کافی دقیق نیستند تا این امکان را فراهم آورند تا پزشکان در زمان واقعی حرکت سایبورگ های اسپرم را در داخل بدن ببینند، چیزی که آنها میخواهند در محیط های بالینی انجام دهند.
سانچز گفت: “در حالت ایده آل، ما می خواهیم که (اسپرم بوت ها) را در زمان واقعی در بافت عمیق تجسم کنیم تا [ربات ها] را واقعا به موقعیت هدف برسانند. اما در حال حاضر، رزولوشن فضایی رزونانس مغناطیسی یا سیستم های تصویربرداری سونوگرافی تنها حدود ۱۰۰ میکرومتر است.”
سانچز گفت که سر اسپرم ۵ تا ۱۰ میکرومتر است و میکروساختار سه بعدی تنها اندکی بزرگتر است، به این معنی که سایبورگ اسپرم در سیستم های فعلی قابل مشاهده نیست.
