روبوتات مجهرية للاخصاب الخارجي والعلاج المركز

صمم العلماء روبوتات ميكروسكوبية تتحرك كالمني، قادرة على السباحة في الدم، وعدم إطلاق الدواء المخزون فيها إلا عندما تصل الى العضو الملتهب المطلوب.
توصل العلماء إلى ابتكار روبوتات ميكروسكوبية، تحاكي في حركتها حركة المني في سباقها الأزلى لتخصيب البويضة، مهمتا حمل الدواء إلى العضو المريض. وتبدو الميكرو-روبوتات في حجمها ورشاقتها وحركتها مثل المني تمامًا، إلا أن في هذا السباق ضد المرض لا يوجد فائز. وأطلق العلماء من جامعة توينته الهولندية على الروبوتات المنمنمة اسم "المني المغناطيسية" لأنهم نجحوا في تحريكها داخل مجرى الدم بواسطة مجال مغناطيسي خارجي، وصولًا إلى مكان الإلتهاب بالضبط.
إخصاب خارجي
لا يزيد طول المني المغناطيسي عن 322 ميكروميترًا، وتم إنتاجه من مادة صناعية خاصة يمكن تحريكها عن بعد، ومن خارج جسم الإنسان، بواسطة مجال كهرو-مغناطيسي ضعيف لا يؤثر في جسم الإنسان ولا في أعضائه الحيوية.
ويبلغ طول رأس المني المغناطيسي نحو 40 ميكروميترًا وعرضه 30 ميكروميترًا، وهذا يعني أن طول الجسد مع الذنب يبلغ 282 ميكروميترًا. علمًا أن طول المني الطبيعي يختلف بين إنسان وآخر، وحسب الظروف، لكنه معدل طوله يبلغ 58 ميكروميترًا.
وعدا عن استخدام المني المغناطيسية بمثابة حاوية لنقل الدواء إلى الجزء المعطوب من الجسم، يعد العلماء الهولنديون بإمكانية استخدامها في الاخصاب الخارجي، وفي تنظيف الأوعية الدموية من التخثرات وتراكمات الكوليسترول، وخصوصًا الأوعية الدموية في القلب. يمكن استخدامها أيضًا في فرز الخلايا السرطانية عن السليمة، ومن ثم توجيه العلاج الجراحي، والعلاج بأشعة ليزر، وبالعقاقير الكيمياوية نحو الخلايا المريضة دون إلحاق الضرر بالسليم منها.
كوبلت ونيكل
ذكر الباحث سارتاك ميسرا، من جامعة توينته، أن فريق العمل ركّب على رأس المني المغناطيسي رأسًا صغيرًا من سبيكة كوبلت-نيكل لا يزيد سمكها عن 20 نانوميتر. ويبدو أن هذه الطبقة كانت كافية لتزويد ميني روبوت بالقدرة على الحركة بفعل المجال المغناطيسي الخارجي.
يتحرك المني مع حركة دوائر المجال المغناطيسي الخارجي، وهذا يجعل الرأس يهتز بشكل جانبي ودائري، ويحرك الذيل أيضًا مثل حركة المني الحقيقي. وكتب العلماء في مجلة "ابلايد فيزكس ليترز" أن هذه الحركة تزود المني المغناطيسي بالقوة على الاندفاع إلى الأمام بسرعة وباتجاهات يحددها الطبيب الذي يوجهه من الخارج بالمجال المغناطيسي.
ولاتزيد قوة المجال المغناطيسي هنا عن قوة المجال المغناطيسي التي يعمل بها البرّاد في المنزل.
تصغير المني المغناطيسي أكثر
أوضح اسلام خليل، من الجامعة الألمانية في القاهرة، الذي شارك في مشروع المني المغناطيسية، أن تقنيات جدية تعد بإنتاج هذه المني الصناعية بحجم أصغر، ويتيح لها بالتالي الوصول إلى أصغر زوايا جسم الإنسان. وينكب فريق العمل حاليًا على ألياف صناعية مغناطيسية نانوية يمكن أن تحقق ذلك بشك أسهل.
وثبت من التجارب التي أجراها سارتاكميسرا وزملاؤه أن سرعة المني المغناطيسي يمكن التحكم بها من خلال قوة تردد المجال المغناطيسي الخارجي. وظهر أن مجالًا مغناطيسيًا بتردد 45 هيرتز يضمن للمني المغناطيسية أقصى سرعة، لكن زيادة هذا التردد قد لاتضمن زيادة السرعة.
مركبات بلا محركات
المهم أيضًا في المني المغناطيسية المنمنة أنها تعمل بلا محرك، وهذا يمنحها التفوق على الاخترعات المشابهة التي تعتمد المركبات المنمنة التي تتحرك بمحرك، وتكون بحاجة دائمة إلى الشحن من الخارج.
وسبق للعلماء الألمان من جامعة دريسدن أن أنتجوا محركات نفاثة منمنمة، يقل قطر الواحد منها 600 مرة عن قطر شعرة الإنسان. وفتحت مثل هذه المحركات، التي يمكن توجيهها من الخارج، المجال أمام اكتشاف خفايا جسم الإنسان، وباب استخدامها مستقبلًا لإيصال الأدوية بالضبط إلى الموقع الذي يحتاجها.
يقل وزن المركبة النانوية الواحدة عن 1 بيكوغرام (أي واحد من بليون جزء من الغرام). وتم سجيل الاختراع في كتاب جينيس للأرقام القياسية، لكن العلماء أوضحوا أن همهم ليس تسجيل الأرقام القياسية وإنما الاستخدامات العلمية التي تدفع البشرية إلى الأمام.
وفتح هذا الاكتشاف آفاق التشخيص الطبي، عن طريق إرسال المركبات الصغيرة إلى جسم الإنسان وتوجيهها إلى موقع الإصابة لمعرفة ما إذا كان تورم الأمعاء سرطانيًا أم لا، على سبيل المثال. كما يعني شحن المركبات الصغيرة، وما تحمله من اسطوانات إضافية بالأدوية وإرسالها بالضبط، عن طريق الدم، إلى موقع الإصابة. وهي أفضل طريقة لتجنب الأعراض الجانبية للأدوية.
ويبدو طموح الباحثين الألمان مشابهًا إلى وقائع فيلم هوليودي من الثمانينات يصور تصغير العلماء وإرسالهم في رحلة استكشافية في جسم الإنسان داخل مركبة نفاثة منمنمة. هذا يعني أن البشرية اقتربت خلال 30 سنة من تحقيق هذا الحلم وإن بواسطة مركبة فضائية منمنة غير مأهولة. وفي حين تستخدم المركبة الهوليوودية(في الفيلم المذكور) الوقود التقليدية في مواصلة رحلتها داخل جسم الإنسان يتصور علماء دريسدن، مسستقبلًا، إمكانية جعل المحركات النفاثة تستفيد من كهربائية وكيمياء الأنسجة البشرية كي تزود نفسها بالوقود.