به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، عفونت‌های ناشی از قارچ‌هایی مانند کاندیدا آلبیکنس، به دلیل مقاومت در برابر درمان‌های موجود، خطر قابل توجهی برای سلامتی جهانی ایجاد می‌کنند، به طوری که سازمان بهداشت جهانی این موضوع را به عنوان یک موضوع اولویت‌دار برجسته کرده است. اگرچه امرزوه نانومواد به عنوان عوامل ضد قارچی امیدوارکننده هستند، اما اثرات درمانی تکراری فعلی آن‌ها فاقد قدرت و ویژگی مورد نیاز برای درمان سریع و هدفمند هستند که منجر به طولانی شدن زمان درمان و اثرات بالقوه خارج از هدف و مقاومت دارویی می‌شود. اکنون، در یک پیشرفت پیشگامانه با پیامدهای گسترده برای سلامت جهانی، گروهی از محققان به طور مشترک به رهبری هیون (میشل)کو از دانشکده پزشکی دندان پزشکی دانشگاه پنسیلوانیا و ادوارد استاگر از دانشکده مهندسی و علوم کاربردی پنی یک سیستم میکروروباتیک با قابلیت حذف سریع و هدفمند پاتوژن‌های قارچی ایجاد کرده‌اند. کو می‌گوید: " کاندیدا عفونت های شدید بیوفیلم را ایجاد می‌کند که درمان آن‌ها بسیار دشوار است. درمان‌های ضد قارچی فعلی فاقد قدرت و ویژگی لازم برای از بین بردن سریع و موثر این عوامل بیماری زا هستند، بنابراین این هم کاری از دانش بالینی ما بهره می‌برد و از تیم ادوارد و تخصص رباتیک آن‌ها برای ارائه یک رویکرد جدید استفاده می‌کند."

نانو آنزیم‌ها

تیم محققان شامل گروهی از مرکز نوآوری و دندان پزشکی پن است، که از روش‌های مهندسی و محاسباتی ابتکاری برای کشف دانش جدید برای کاهش بیماری‌ها و پیشبرد نوآوری مراقبت‌های بهداشتی دهان و دندان استفاده می‌کند. برای این مقاله که در نشریه Advanced Materials منتشر شده است، محققان روی پیشرفت‌های اخیر در نانوذرات کاتالیزوری که با نام نانو آنزیم‌ها شناخته می‌شوند، سرمایه گذاری کردند و سیستم‌های رباتیک مینیاتوری ساختند که می‌توانند به طور دقیق سلول‌های قارچی را هدف قرار داده و به سرعت از بین ببرند. آن‌ها با استفاده از میدان‌های الکترومغناطیسی به این مهم دست یافتند تا شکل و حرکات این میکروربات‌های نانوآنزیمی را با دقت بالایی کنترل کنند. استاگر می‌گوید: " روش‌هایی که ما برای کنترل نانوذرات در این مطالعه استفاده می‌کنیم، مغناطیسی هستند که به ما اجازه می‌دهد آن‌ها را به محل دقیق عفونت هدایت کنیم. ما از نانوذرات اکسید آهن استفاده می‌کنیم که خاصیت مهم دیگری دارند، یعنی کاتالیزوری هستند." تیم استاگر، حرکت، سرعت و شکل‌گیری نانو آنزیم‌ها را توسعه دادند که منجر به افزایش فعالیت کاتالیزوری شد، درست مانند آنزیم پراکسیداز که به تجزیه پراکسید هیدروژن به آب و اکسیژن کمک می‌کند. این امر به طور مستقیم امکان تولید مقادیر بالایی از گونه‌های اکسیژن فعال (ROS) را فراهم می‌کند، ترکیباتی که خواص تخریب بیوفیلم را در محل عفونت ثابت کرده‌اند.

قابلیت منحصر به فرد نانو آنزیم‌ها

با این حال، عنصر واقعا پیشگام این مجموعه‌های نانوآنزیمی یک کشف غیرمنتظره بود، میل اتصال قوی آن‌ها به سلول‌های قارچی. این ویژگی تجمع موضعی نانو آنزیم‌ها را دقیقا در جایی که قارچ‌ها قرار دارند و در نتیجه، تولید ROS هدفمند را ممکن می‌سازد. استیگر می‌گوید: "مجموعه‌های نانو آنزیم‌ ما جذابیت باورنکردنی را برای سلول‌های قارچی نشان می‌دهند، به ویژه در مقایسه با سلول‌های انسانی. این تعامل در اتصال خاص آن‌ها، راه را برای یک اثر ضد قارچی قوی و متمرکز بدون تأثیر بر سایر مناطق غیر عفونی هموار می کند." با کمک این قابلیت مانور ذاتی نانو آنزیم‌ها، این امر منجر به یک اثر ضد قارچی قوی می‌شود که ریشه کنی سریع سلول‌های قارچی را در یک مدت ۱۰ دقیقه به شکل بی سابقه‌ایی نشان می‌دهد. این تیم با نگاهی به آینده، پتانسیل این رویکرد رباتیک منحصر به فرد مبتنی بر نانوآنزیم را می‌بیند، چرا که آن‌ها روش‌های جدیدی را  برای کنترل خودکار و تحویل نانوآنزیم‌ها ترکیب می‌کنند. وعده ای که برای درمان ضد قارچی داده شده، تازه آغاز راه است. هدف گیری دقیق و اقدام سریع آن،  پتانسیل درمان انواع دیگر عفونت‌های سرسخت را نشان می‌دهد. کو می‌گوید: " ما ابزار قدرتمندی را در مبارزه با عفونت های قارچی بیماری زا کشف کرده‌ایم. خواص مغناطیسی و کاتالیزوری همراه با ویژگی اتصال غیرمنتظره به قارچ‌ها فرصت های هیجان انگیزی را برای مکانیسم ضدقارچ خودکار "اتصال هدف و کشتن" باز می‌کند. ما مشتاق کاوش عمیق تر و کشف پتانسیل کامل آن هستیم." این رویکرد روباتیک مرز جدیدی را در مبارزه با عفونت‌های قارچی باز می‌کند و نقطه محوری در درمان ضد قارچی را نشان می‌دهد. با ابزار جدیدی در زرادخانه خود، متخصصان پزشکی و دندانپزشکی بیش از هر زمان دیگری به مبارزه موثر با این پاتوژن های دشوار نزدیک شده‌اند.

پایان مطلب./