گروهی از محققان دانشکده مهندسی A. James Clark دانشگاه مریلند توانسته‌اند با استفاده از ماشین‌های زیست‌مولکولی کوچکی به نام نانوکارخانه‌ها از عفونت‌های باکتریایی جلوگیری کنند. این نانوکارخانه‌ها باکتری‌ها را سردرگم کرده و از انتشار آنها جلوگیری می‌کنند.
جلوگیری از عفونت باکتریایی با استفاده از «نانوکارخانه‌ها»
گروهی از محققان دانشکده مهندسی A. James Clark دانشگاه مریلند توانسته‌اند با استفاده از ماشین‌های زیست‌مولکولی کوچکی به نام نانوکارخانه‌ها از عفونت‌های باکتریایی جلوگیری کنند. این نانوکارخانه‌ها باکتری‌ها را سردرگم کرده و از انتشار آنها جلوگیری می‌کنند. این کار بدون استفاده از پادتن‌ها صورت می‌گیرد.
این گروه تحقیقاتی برای اولین بار در سال ۲۰۰۷ این نانوکارخانه‌ها را توسعه دادند. این نانوکارخانه‌ها از قطعات مغناطیسی کوچک برای هدایت به محل‌های عفونت بهره می‌برند.
روآن فرناندز یکی از محققان این کار می‌گوید: «این یک نسخه جدید و صددرصد زیستی است. نانوکارخانه‌های جدید کاملاً خودهدایت‌شونده و هدفگیر هستند. ما برای اولین بار نشان داده‌ایم که این سامانه‌ها می‌توانند نوع خاصی از باکتری را پیدا کرده و آن را مجبور به ایجاد ارتباط کنند که اتوماسیون و کنترل بسیار دقیقی محسوب می‌شود».
این نانوکارخانه‌های جدید می‌توانند بین باکتری‌های بد (بیماری‌زا) و خوب تمایز قائل شوند. به‌عنوان مثال در سیستم گوارشی ما حد مشخصی از باکتری‌های مفید وجود دارند که به هضم غذا کمک می‌کنند. این نانوکارخانه‌ها می‌توانند فقط باکتری‌های بد را هدفگیری کرده و تأثیری بر باکتری‌های مفید سیستم گوارشی نداشته باشند (یکی از اثرات جانبی بیشتر آنتی‌بیوتیک‌ها). مزیت دیگر این سیستم نسبت به آنتی‌بیوتیک‌های معمول این است که آنها به جای حرکت در تمام بدن، به طور مستقیم باکتری‌ها را هدف می‌گیرند.
باکتری‌ها به‌صورت سلولبهسلول با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند که این نوع ارتباط، حسگری حد نصاب یا quorum sensing نامیده می‌شود. زمانی که باکتری‌ها احساس کنند به یک تعداد مشخصی رسیده‌اند، ایجاد عفونت را آغاز می‌کنند. نانوکارخانه‌های زیستی جدیدی که توسعه یافته‌اند می‌توانند این ارتباط را مختل کرده و با به هم زدن فعالیت باکتری‌ها، از ایجاد عفونت جلوگیری کنند.
به عبارت دیگر، این کارخانه‌ها می‌توانند باکتری‌ها را فریب داده و حس رسیدن به تعداد حد نصاب را زودتر از زمان مقرر به آنها القا کنند. این کار موجب می‌شود باکتری‌ها زودتر از زمانی که تعداد آنها به سطح مضر برسد، برای ایجاد عفونت تلاش کنند. بدین ترتیب سیستم ایمنی بدن فعال شده و بدون نیاز به دارو، از ایجاد عفونت جلوگیری می‌کند.
چون این نانوکارخانه‌ها به جای تلاش برای کشتن باکتری‌ها، بر ارتباطات آنها تأثیر می‌گذارند، می‌توان از آنها برای مبارزه با باکتری‌هایی که در مقابل دارو مقاوم شده‌اند، استفاده کرد.
توانایی نانوکارخانه‌ها در تغییر ارتباطات سلولبهسلول محدود به مبارزه با عفونت نیست. ویلیام بنتلی یکی دیگر از این محققان می‌گوید: «در واقع حسگری حدنصاب و مولکول‌های سیگنال‌دهنده برای انجام بسیاری از کارها مورد استفاده قرار می‌گیرند. در برخی موارد بیماری به دلیل عدم ایجاد ارتباطات توسعه می‌یابد. در این موارد می‌توان از نانوکارخانه‌ها به جای برهم‌زدن ارتباط برای ایجاد آن بهره برد».
