تحویل داروها با نانوربات مبتنی بر DNA

پژوهشگرانی از آمریکا یک افزاره نانورباتی جدید بر اساس DNA ساخته‌اند که می‌تواند – محمولههایی – ، مانند داروها، را به سلول‌های زیستی منفرد تحویل دهد. این فناوری ممکن است روزی در درمان بیماری‌های متنوعی با برنامه‌ریزی مستقیم پاسخ ایمنی سلول‌ها استفاده شود.

پژوهشگرانی از آمریکا یک افزاره نانورباتی جدید بر اساس DNA ساخته‌اند که
می‌تواند “محموله‌هایی”، مانند داروها، را به سلول‌های زیستی منفرد تحویل
دهد. این فناوری ممکن است روزی در درمان بیماری‌های متنوعی با برنامه‌ریزی
مستقیم پاسخ ایمنی سلول‌ها استفاده شود.

این نانوربات، که توسط شوان داگلاس و همکارانش در دانشگاه هاروارد ساخته
شده است، بشکل یک بشکه شش گوشی با “لولاهای” DNA است که می‌تواند باز و
بسته شود. این افزاره می‌تواند انواع مختلفی از محموله‌ها را – مانند
نانوذرات فلزی – در داخل خودش نگه‌دارد. این نانوربات با دو “قفل” که با
آپتامرها رمزگذاری می‌شوند، بسته می‌شود و می‌تواند مانند یک پوسته صدف
هنگامی که با ترکیب درستی از “کلیدهای” پادژنی برهم‌کنش می‌کند، باز شود.
داگلاس می‌گوید که این کلیدها می‌توانند پروتئین‌هایی روی سطوح سلول زیستی
باشند و می‌توانند برای در برگرفتن نشانگرهای خاص بیماری ساخته شوند.

 
چپ: نمای جلویی یک نانوربات بسته که با یک محموله پروتئینی بارگیری شده است. دو قفل
آپتامر- DNA جلوی افزاره را از چپ و راست می‌بندد. راست: نمایی از نانوربات باز شده
با جابجایی پروتئینی قفل‌های آپتامری. این دو ناحیه (آبی و نارنجی) از عقب با
لولاهای چارچوبی بهم متصل شده‌اند.
این نانوربات می‌تواند بگونه‌ای برنامه‌ریزی شود که بهنگام مواجه با یک نوع کلید
واحد با استفاده از همان ترتیب آپتامری روی هر دو جایگاه قفل باز شود. امکان دیگر
شامل رمزگذاری قفل‌ها با ترتیب‌های آپتامری مختلف برای تشخیص دو کلید است. لازم است
که هر دوی این قفل‌ها همزمان باز شوند، تا افزاره را فعال کنند و اگر فقط یکی از
قفل‌ها باز شود، افزاره کاملا محکم و بسته می‌مانند. بنابراین مکانیسم قفل بمانند
یک درگاه AND منطقی رفتار می‌کند: پادژن‌های سطح سلولی یا به قفل‌های آپتامری پیوند
می‌خورند (“صفر”) یا پیوند نمی خورند (“یک”).

این پژوهشگران اخیرا از افزاره خودشان برای ارسال دستورات، رمزگذاری شده در
قطعه‌‌های پادتنی، به دو نوع مختلف از سلول‌های سرطانی – آنهایی که مسئول لوکمی و
غدد لنفی هستند– استفاده کردند. داگلاس توضیح می‌دهد: “این دستورات برای هر دو نوع
سلول سرطانی متفاوت هستند و شامل ترکیبات پادتنی مختلف می‌باشند و در هر مورد پیام
مورد نظر همان فعال‌سازی “سوئیچ خودکشی” سلول است – خاصیت استانداردی که به
سلول‌های سالخورده و ناهنجار اجازه می‌دهد خودشان را تخریب کنند.”

این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Science منتشر کرده‌اند.