வெள்ளை இரத்த அணுக்களை ஒளியின் மூலம் மருத்துவ நுண்ணுயிரிகளாக மாற்றுதல்

மருத்துவ நுண்ணுயிரிகள் மருத்துவர்களுக்கு சிறந்த சிகிச்சை மற்றும் நோய்களைத் தடுக்க உதவும். ஆனால் இந்த சாதனங்களில் பெரும்பாலானவை விவோவில் நோயெதிர்ப்பு மறுமொழிகளைத் தூண்டும் செயற்கை பொருட்களால் செய்யப்பட்டவை. இப்போது, ​​முதன்முறையாக, ACS சென்ட்ரல் அறிவியலில் அறிக்கையிடும் ஆராய்ச்சியாளர்கள், உயிருள்ள மீன்களில் இயற்கையான, உயிரியக்க இணக்கமான மைக்ரோபோட்டான நியூட்ரோபில்களை (ஒரு வகை வெள்ளை இரத்த அணுக்களை)  துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்த லேசர்களைப் பயன்படுத்தியுள்ளனர். “நியூட்ரோபோட்கள்” பல பணிகளைச் செய்தன, அவை ஒரு நாள் மருந்துகளை உடலில் உள்ள துல்லியமான இடங்களுக்கு வழங்க முடியும் என்பதைக் காட்டுகிறது.

மருத்துவப் பயன்பாடுகளுக்காக தற்சமயம் உருவாக்கத்தில் உள்ள மைக்ரோரோபோட்களுக்கு ஊசி அல்லது காப்ஸ்யூல்களை உட்கொள்வதன் மூலம் விலங்குகள் அல்லது நபருக்கு உள்ளே செல்ல வேண்டும். ஆனால் இந்த நுண்ணிய பொருள்கள் சிறு விலங்குகளில் நோய் எதிர்ப்புச் செயல்களைத் தூண்டுவதாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்துள்ளனர், இதன் விளைவாக மைக்ரோரோபோட்கள் தங்கள் வேலையைச் செய்வதற்கு முன்பே அவை உடலில் இருந்து அகற்றப்படுகின்றன. உடலில் ஏற்கனவே இருக்கும் நியூட்ரோபில்கள் போன்ற செல்களைப் பயன்படுத்துவது, நோய் எதிர்ப்புச் சக்தியைத் தூண்டிவிடாத மருந்து விநியோகத்திற்கான குறைவான ஆக்கிரமிப்பு மாற்றாக இருக்கலாம். இந்த வெள்ளை இரத்த அணுக்கள் ஏற்கனவே இயற்கையாகவே நானோ துகள்கள் மற்றும் இறந்த இரத்த சிவப்பணுக்களை எடுத்துக்கொண்டு இரத்த நாளங்கள் மூலம் அருகிலுள்ள திசுக்களுக்கு இடம்பெயரலாம், எனவே அவற்றை மைக்ரோரோபோட்களாக மாறுவது சிறந்தது.

முன்னதாக, ஆய்வக உணவுகளில் லேசர்கள் மூலம் நியூட்ரோபில்களை “நியூட்ரோபோட்கள்” என்று சுற்றி நகர்த்துவதற்கு ஆராய்ச்சியாளர்கள் வழிகாட்டியுள்ளனர். இருப்பினும், இந்த அணுகுமுறை உயிருள்ள விலங்குகளில் வேலை செய்யுமா என்பது பற்றிய தகவல்கள் இல்லை. எனவே, Xianchuang Zheng, Baojun Li மற்றும் சகாக்கள் நேரடி ஜீப்ராஃபிஷைப் பயன்படுத்தி விலங்குகளில் ஒளியால் இயக்கப்படும் நியூட்ரோபோட்களின் சாத்தியக்கூறுகளை நிரூபிக்க விரும்பினர்.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஜீப்ராஃபிஷ் வால்களில் நியூட்ரோபில்களை கையாண்டனர், மையப்படுத்தப்பட்ட லேசர் கற்றைகளை ரிமோட் ஒளியியல் சாமணங்களாகப் பயன்படுத்தினர். ஒளியால் இயக்கப்படும் மைக்ரோரோபோட்டை 1.3 µm/s வேகத்திற்கு நகர்த்த முடியும், இது ஒரு நியூட்ரோபில் இயற்கையாக நகரும் வேகத்தை விட மூன்று மடங்கு வேகமானது. தங்கள் சோதனைகளில், நோயெதிர்ப்பு மண்டலத்தின் ஒரு பகுதியாக நியூட்ரோபில்கள் நடத்தும் செயல்பாடுகளை துல்லியமாகவும் தீவிரமாகவும் கட்டுப்படுத்துவதற்கு ஒளியியல் சாமணத்தை ஆராய்ச்சியாளர்கள் பயன்படுத்தினர். உதாரணமாக, ஒரு நியூட்ரோபோட் ஒரு இரத்த நாள சுவர் வழியாக சுற்றியுள்ள திசுக்களுக்கு நகர்த்தப்பட்டது. மற்றொருவர் ஒரு பிளாஸ்டிக் நானோ துகள்களை எடுத்துக்கொண்டு சென்று, மருந்தை எடுத்துச் செல்லும் திறனைக் காட்டினார். ஒரு நியூட்ரோபோட் சிவப்பு இரத்த அணுக் குப்பைகளை நோக்கி தள்ளப்பட்டபோது, ​​​​அது துண்டுகளை மூழ்கடித்தது. ஆச்சரியப்படும் விதமாக, அதே நேரத்தில், லேசர் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படாத வேறு நியூட்ரோபில், இயற்கையாகவே செல்லுலார் குப்பைகளை அகற்ற முயற்சித்தது.

விவோவில் நியூட்ரோபோட்களை வெற்றிகரமாக கட்டுப்படுத்தியதால், இந்த ஆய்வு இலக்கு மருந்து விநியோகம் மற்றும் நோய்களுக்கான துல்லியமான சிகிச்சைக்கான சாத்தியக்கூறுகளை மேம்படுத்துகிறது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர்.

References:

• Mayorga-Martinez, C. C., Zelenka, J., Klima, K., Mayorga-Burrezo, P., Hoang, L., Ruml, T., & Pumera, M. (2022). Swarming Magnetic Photoactive Microrobots for Dental Implant Biofilm Eradication. ACS nano.
• Zhou, Y., Dai, L., & Jiao, N. (2022). Review of Bubble Applications in Microrobotics: Propulsion, Manipulation, and Assembly. Micromachines, 13(7), 1068.
• Ceylan, H., Yasa, I. C., Kilic, U., Hu, W., & Sitti, M. (2019). Translational prospects of untethered medical microrobots. Progress in Biomedical Engineering, 1(1), 012002.
• Yu, J., Jin, D., Chan, K. F., Wang, Q., Yuan, K., & Zhang, L. (2019). Active generation and magnetic actuation of microrobotic swarms in bio-fluids. Nature communications, 10(1), 1-12.
• Choi, J., Hwang, J., Kim, J. Y., & Choi, H. (2021). Recent progress in magnetically actuated microrobots for targeted delivery of therapeutic agents. Advanced Healthcare Materials, 10(6), 2001596.