العلماء يطورون خلايا دم حمراء اصطناعية تحاكي الخلايا الطبيعية مع قدرات جديدة
يعمل العلماء على تطوير خلايا دم حمراء اصطناعية تحاكي الخصائص الإيجابية للخلايا الطبيعية، مثل المرونة ونقل الأكسجين، وأوقات الدوران الطويلة.
وفي السابق، كانت معظم خلايا الدم الحمراء الاصطناعية محتوية على واحدة أو بعض السمات الرئيسية للإصدارات الطبيعية.
ولكن، الآن، قام العلماء الذين نشروا ورقتهم البحثية في الدورية العلمية ACS Nano، بصنع خلايا الدم الحمراء الاصطناعية التي تحتوي على جميع القدرات الطبيعية للخلايا، بالإضافة إلى بعض القدرات الجديدة.
Synthetic red blood cells mimic natural ones, and have new abilities https://t.co/uA2EGYyAIv
— Transhumanism Australia 🧢 (@transhumanismAU) June 4, 2020
وتقوم خلايا الدم الحمراء (RBCs) بامتصاص الأكسجين من الرئتين وتسليمه إلى أنسجة الجسم. وتحتوي هذه الخلايا، على شكل قرص، على ملايين جزيئات الهيموغلوبين، وهو بروتين يحتوي على الحديد يربط الأكسجين.
وكرات الدم الحمراء مرنة للغاية، ما يسمح لها بالانضغاط من خلال الشعيرات الدموية الصغيرة ثم ترتد إلى شكلها السابق.
وتحتوي الخلايا أيضا على بروتينات على سطحها تسمح لها بالدوران عبر الأوعية الدموية لفترة طويلة دون أن تلتهمها الخلايا المناعية.
وأراد واي تشو وجيفري برينكر وزملاؤهما من جامعة نيومكسيكو، ومختبرات سانديا الوطنية وجامعة جنوب الصين للتكنولوجيا، إنشاء كرات دم حمراء اصطناعية لها خصائص مشابهة للخصائص الطبيعية، ولكن يمكن أن تؤدي أيضا وظائف جديدة مثل توصيل الأدوية العلاجية والاستهداف المغناطيسي واكتشاف السموم.
وقام العلماء بعمل الخلايا الاصطناعية من خلال طلاء كرات الدم الحمراء البشرية المتبرع بها مع طبقة رقيقة من السيليكا، تليها طبقة بوليمرات ذات شحنة موجبة وسالبة، ثم حفروا السليكا، منتجين نسخا مرنة.
وأخيرا، قام الفريق بتغليف سطح النسخ المتماثلة بأغشية خلايا دم حمراء طبيعية. وكانت الخلايا الاصطناعية متشابهة في الحجم والشكل والشحنة والبروتينات السطحية للخلايا الطبيعية، ويمكنها الضغط من خلال الشعيرات الدموية النموذجية دون أن تفقد شكلها.
وفي الفئران، استمرت كرات الدم الحمراء الاصطناعية لأكثر من 48 ساعة، مع عدم وجود سمية ملحوظة. وقام العلماء بتحميل الخلايا الاصطناعية إما بالهيموجلوبين، أو دواء مضاد للسرطان، أو مستشعر توكسين، أو جزيئات نانوية مغناطيسية لإثبات أنها يمكن أن تحمل شحنات.
وأظهر الفريق أيضا أن كرات الدم الحمراء الجديدة يمكن أن تكون خداعا للسم البكتيري. ويقول العلماء إن الدراسات المستقبلية سوف تستكشف إمكانات الخلايا الاصطناعية في التطبيقات الطبية، مثل علاج السرطان والتحسس البيولوجي للسموم.
المصدر: phys.org
