تبدیل سلول‌های اسپرم به ریزروبات‌ها!

به گزارش مجله خبری نگار/سینا، این فناوری نوین می‌تواند علاوه بر درمان ناباروری، راهکار‌هایی تازه برای انتقال دقیق دارو و بررسی فرایند باروری ارائه دهد. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که این سامانه زیست‌سازگار است و امید‌های تازه‌ای برای آینده پزشکی تولیدمثل به‌وجود آورده است.

پژوهشگران مرکز فناوری پزشکی دانشگاه توئنته موفق شده‌اند سلول‌های اسپرم واقعی را به میکروروبات‌های زیستی‌ـ‌مغناطیسی تبدیل کنند که با میدان‌های مغناطیسی ضعیف و کنترل‌شده هدایت می‌شوند و با تصویربرداری اشعه ایکس در لحظه قابل ردیابی هستند. این دستاورد، نقطه‌عطفی در حوزه میکرورباتیک پزشکی و درمان‌های نوین ناباروری به‌شمار می‌رود.

بر اساس مقاله‌ای که در مجله معتبر npj Robotics منتشر شده است، این فناوری می‌تواند دریچه‌های تازه‌ای را در پزشکی تولیدمثل، سامانه‌های نوین انتقال دارو و حتی تشخیص ناباروری بگشاید. اسپرم‌ها به‌طور طبیعی شناگرانی سریع و منعطف هستند و توانایی ویژه‌ای در پیمایش مسیر پیچیده دستگاه تولیدمثل زنانه دارند؛ ویژگی که آنها را به گزینه‌ای ایده‌آل برای استفاده در رباتیک پزشکی بدل می‌کند. اما چالش بزرگ تاکنون این بود که اسپرم درون بدن انسان با روش‌های تصویربرداری مرسوم مانند اشعه ایکس قابل مشاهده نبود؛ زیرا این سلول‌ها کوچک، کم‌چگال و تقریباً شفاف در برابر پرتو‌ها هستند.

اسلام خلیل، نویسنده اصلی این پژوهش از دانشگاه توئنته، در این‌باره می‌گوید: «تا پیش از این، دیدن اسپرم درون بدن تقریباً غیر ممکن بود. ما با پوشاندن سلول‌های اسپرم با نانوذرات مغناطیسی، نه‌تنها آنها را قابل مشاهده کردیم بلکه توانستیم امکان هدایت دقیقشان را نیز فراهم آوریم.»

بیشتر بخوانید:

زیره؛ امیدی تازه برای بهبود باروری در مردان مبتلا به دیابت

این پروژه با همکاری پژوهشگران و متخصصان مرکز پزشکی دانشگاه رادبود (Radboud University Medical Center) و دانشگاه واترلو (University of Waterloo) در کانادا انجام شده است. محققان با پوشش‌دهی اسپرم‌ها به لایه‌ای از نانوذرات مغناطیسی، آنها را به ابزار‌هایی قابل کنترل بدل کردند که نخستین بار در یک مدل آناتومیکی واقعی، قابل ردیابی و هدایت شدند.

به گفته پژوهشگران، این ریزروبات‌های زیستی می‌توانند دارو را به نقاطی از بدن برسانند که دسترسی به آنها دشوار است؛ مانند رحم یا لوله‌های فالوپ. دارو مستقیماً درون ساختار سلول اسپرم بارگذاری می‌شود و پس از ورود به بدن، مانند یک حامل طبیعی، به مقصد می‌رسد.

خلیل می‌افزاید: «ما در حقیقت سامانه حمل‌ونقل طبیعی بدن را به ربات‌های قابل برنامه‌ریزی تبدیل کرده‌ایم.» این قابلیت می‌تواند مسیر تازه‌ای برای درمان‌های هدفمند بیماری‌هایی مانند سرطان رحم، آندومتریوز و فیبروم‌ها ایجاد کند؛ بیماری‌هایی که تاکنون راهکار دقیقی برای رساندن دارو به بافت‌های درگیر نداشته‌اند.

از سوی دیگر، این فناوری تنها به درمان ختم نمی‌شود. امکان ردیابی دقیق حرکت اسپرم‌ها درون بدن، می‌تواند به رمزگشایی بسیاری از ناشناخته‌های فرایند باروری کمک کند. پژوهشگران امیدوارند با این روش، علل ناباروری‌های نامشخص، سازوکار‌های انتقال اسپرم و حتی بهبود روش‌های کمک‌باروری مانند IVF روشن‌تر شود.

نتایج آزمایش‌های زیستی نشان داده است که خوشه‌های اسپرم‌ـ‌نانوذره، سازگاری مناسبی با سلول‌های انسانی دارند و حتی پس از ۷۲ ساعت، سمیت قابل‌توجهی برای سلول‌های رحم ایجاد نمی‌کنند. این یافته، امیدواری نسبت به به‌کارگیری این فناوری در آزمایش‌های درون‌بدنی (in vivo) را تقویت کرده است.

این دستاورد حاصل سال‌ها پژوهش میان‌رشته‌ای در مرز‌های زیست‌فناوری و فناوری‌نانو است و می‌تواند سرآغاز تحولی بزرگ در درمان‌های شخصی‌سازی‌شده و پزشکی بازساختی باشد. آنچه روزی یک رؤیای علمی به نظر می‌رسید، اکنون به واقعیتی نزدیک شده است که می‌تواند آینده ناباروری و پزشکی تولیدمثل را دگرگون کند.