Michael O’Boyle, İllinoys Universiteti Grainger Mühəndislik Kolleci

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriXarici maqnitlər tərəfindən mikro-maye kanalı vasitəsilə idarə olunan kapsullaşdırılmış maqnit hissəciyi olan lipid vezikül. Kredit: Nanomiqyaslı (2025). DOI: 10.1039/D5NR00942A

Tədqiqatçılar sübut etdilər ki, mikroskopik dərman daşıyıcı qablar maqnitlə hədəflərinə yönəldilə bilər və bu, xərçəng kimi xəstəliklərin müalicəsi üçün dəqiq tibbin inkişafını inkişaf etdirir.

İllinoys Urbana-Şampeyn Universitetinin Grainger Mühəndislik Kollecində mexanika elmləri və mühəndislik professoru Jie Fengin rəhbərlik etdiyi çoxlu universitet komandası, lipid veziküllərində kapsullaşdırılmış maqnit hissəciklərinin mayelərin vasitəsilə vezikülləri idarə etmək üçün istifadə edilə biləcəyini nümayiş etdirdi.

Nanoscale jurnalında nəşr olunan bu iş , lipid veziküllərinin lazer işığı ilə işıqlandırıldıqda dərmanları buraxmaq üçün hazırlana biləcəyini göstərən əvvəlki nəticələrə əsaslanır. Hər iki nəticəni birləşdirən əldə edilən sistem dəqiqlik və məqsədyönlü dərman çatdırılması üçün hərtərəfli prototipdir.

“Lipid veziküllərinin dərman daşıyıcısı üçün cəlbediciliyi ondan ibarətdir ki, onların strukturu hüceyrəyə bənzəyir, buna görə də onlar yalnız müəyyən hüceyrə növləri ilə qarşılıqlı əlaqədə ola bilər – xərçəng müalicəsi üçün əhəmiyyətli bir üstünlükdür” dedi Feng. “Belə nəqliyyat vasitələrini həyata keçirmək üçün çətinliklərdən biri onları düzgün yerə necə yönləndirməyi bilməkdir. Biz ex vivo nümayişlərə başlamazdan əvvəl sonuncu böyük problemi həll edərək, maqnit sahələrindən istifadə edərək bunu necə edəcəyimizi göstərdik.”

Feng qeyd etdi ki, MRT kimi mövcud tibbi texnologiyalar, xüsusən də bu sahələr insan bədəninə nüfuz etmək üçün nəzərdə tutulduğundan, onların maqnit sahələri ilə dərman daşıyan vasitələri idarə etmək üçün istifadə edilə bilər. Bu, superparamaqnit hissəciyi dərman vasitəsinin içərisinə daxil etməklə əldə edilə bilər ki, o, xaricdən idarə olunan maqnit sahəsi ilə qarşılıqlı əlaqədə olur .

Maqnit cəhətdən idarə oluna bilən lipid veziküllərinin yaradılmasında ilk addım veziküllərdəki maqnit hissəciklərini əhatə etmək üçün etibarlı bir üsul hazırlamaq idi. Feng laboratoriyasında İllinoys Qreynqer Mühəndisliyi aspirantı və tədqiqatın aparıcı müəllifi Vinit Malik həll olunmuş lipidlərin məhluluna maqnit hissəciklərinin əlavə edildiyi və hissəciklərin ətrafında lipid damcılarının əmələ gəlməsinə səbəb olan “ters çevrilmiş emulsiya” metodundan istifadə etmişdir.

“Lipid hissəciklərini kapsula etməyin ən yaxşı yolunun nə olacağı bəlli deyildi, buna görə də böyük ədəbiyyat axtarışı və bəzi sınaq və səhvlər oldu” dedi Malik. “Biz ən yaxşı maqnit hissəcik ölçüsünün nə olduğunu müəyyən etməli olduq və sonra ters çevrilmiş emulsiya metodunun kapsullaşdırılmış hissəciklər üçün ən yüksək məhsuldarlığa malik olduğunu anlamalı olduq.”

Sonra tədqiqatçılar maqnit sahələrinin lipid veziküllərini istiqamətləndirə biləcəyini nümayiş etdirdilər. Malik maqnitləri mikroskopda etibarlı şəkildə quraşdırmaq və vezikülləri maqnitlər arasında məhlulda yerləşdirmək üçün 3D çap edilə bilən platforma hazırlayıb. Nəticə hərəkəti müşahidə edərək, tədqiqatçılar sürətin maqnit hissəcik ölçüsünün vezikül ölçüsünə nisbəti ilə necə dəyişdiyini müşahidə etdilər . Onlar həmçinin təsdiq etdilər ki, veziküllər yalnız mikro-maye kanalının sonuna qədər hərəkət etdikdən sonra lazer işığı ilə işıqlandırıldıqda yüklərini buraxırlar.

Bu təcrübələr lipid veziküllərinin maqnit sahələrində gözlənildiyi kimi hərəkət etdiyini göstərsə də, bütün cihazın davranışını başa düşmək üçün maqnit hissəciyinin vezikülü içəridən necə itələdiyini də anlamaq lazım idi. İllinoys tədqiqatçıları hərəkət sürətini proqnozlaşdırmaq üçün vezikülün daxili dinamikasını hesablama üsulu ilə öyrənmək üçün Santa Clara Universitetinin müstəntiqləri ilə əməkdaşlıq etdilər. Şəbəkə Boltzman metodundan istifadə edərək, maqnit hissəciyinin maqnit sahəsində hərəkət edərkən bütün vezikülü necə sürüklədiyini müşahidə etdilər.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

“Bu, bizə təcrübələrimizi genişləndirməyə imkan verdi, çünki belə bir vezikül sisteminin reaksiyasını müşahidə etmək və ya proqnozlaşdırmaq başqa cür çətindir” dedi Malik. “Bu, bizə dizayn təlimatlarını təkmilləşdirəcək və hərəkəti idarə edən fiziki mexanizmləri başa düşməyə imkan verəcək proqnozlaşdırıcı güc verir.”

İşıqla təsir edən dərmanların buraxılması və maqnit idarəçiliyinin eksperimental nümayişi ilə silahlanmış Feng laboratoriyası indi lipid veziküllərinin insan qanı kimi mayelər vasitəsilə xüsusi yerlərə maqnitlə idarə oluna biləcəyini nümayiş etdirən in vitro tədqiqatlara başlamaq məqsədi daşıyır.

“Bizim birləşmiş nəticələrimiz hərtərəfli dəqiq dərman çatdırılması sisteminin əsasını qoyur və biz müalicədə potensial istifadələri araşdırmağa hazırıq” dedi Feng. “Biz növbəti addım üzərində işləyirik: əsl dərmandan istifadə etmək və bioloji mühitin xüsusiyyətlərini simulyasiya edən mikrofluidik sistemdə in vitro tədqiqat aparmaq.”

Bu tədqiqatın digər töhfəçiləri Chenghao Xu (İllinoys Grainger Engineering); Abdullah Daddi-Mussa-İder (Açıq Universitet); Chih-Tang Liao və On Shun Pak (Santa Clara Universiteti); və Yuan-Nan Young (Nyu Cersi Texnologiya İnstitutu).

Daha çox məlumat: Vinit Kumar Malik et al, Maqnitlə idarə olunan lipid veziküllər istiqamətləndirilmiş hərəkət və işıqla tetiklenen yük buraxılışı, Nanomiqyaslı (2025). DOI: 10.1039/D5NR00942A

Jurnal məlumatı: Nanoölçülü 

İllinoys Universiteti Grainger Mühəndislik Kolleci tərəfindən təmin edilmişdir