مستقبل الخصوبة| علماء يحولون خلايا الحيوانات المنوية إلى روبوتات دقيقة

نجح باحثون في مركز TechMed بجامعة توينتي في تحويل الحيوانات المنوية السريعة والرشيقة إلى روبوتات دقيقة صغيرة الحجم يتم التحكم فيها مغناطيسيًا ويمكن تتبعها وتوجيهها داخل نموذج تشريحي بالحجم الطبيعي.

تُعدّ الخلايا المنوية سباحًا ماهرًا في الطبيعة، ودورها الرئيسي هو التنقل عبر بيئة الجهاز التناسلي الأنثوي المعقدة للوصول إلى البويضة وتخصيبها.

يتم تصميم كل حيوان منوي ليكون أكثر سرعة، مع ذيل يدفعه إلى الأمام ورأس يحمل المادة الوراثية.

إن حجمها الصغير ومرونتها الطبيعية يسمحان لها بالتنقل عبر بيئات بيولوجية شديدة الصعوبة، وهي الميزة التي يستغلها الباحثون الآن في التطبيقات الطبية.

يصبح الحيوان المنوي روبوتًا صغيرًا

إن قدرة الخلايا المنوية على الحركة والتكيف تجعلها مرشحة واعدة للروبوتات الدقيقة، مما يمكن العلماء من استكشاف طرق جديدة لتوصيل الأدوية وإجراء التشخيص في المناطق التي يصعب الوصول إليها في الجسم.

من التحديات الرئيسية لاستخدام الحيوانات المنوية في التطبيقات الطبية عدم رؤيتها بتقنيات التصوير التقليدية، إذ يصعب على التصوير بالأشعة السينية التقليدية اكتشاف الحيوانات المنوية نظرًا لصغر حجمها وانخفاض كثافتها وشفافيتها شبه التامة للإشعاع.

لقد منع هذا القيد، حتى الآن، العلماء من مراقبة الحيوانات المنوية داخل جسم الإنسان أو التحكم فيها بدقة.

وللتغلب على هذه المشكلة، تعاون فريق جامعة توينتي مع باحثين ومتخصصين طبيين من المركز الطبي لجامعة رادبود وجامعة واترلو (كندا).

وقال الباحث إسلام خليل من جامعة تكساس، وهو أيضًا المؤلف الرئيسي للدراسة: "حتى الآن، كان تصور الحيوانات المنوية داخل الجسم أمرًا شبه مستحيل".

قاموا بتغليف خلايا الحيوانات المنوية الحقيقية بجسيمات نانوية مغناطيسية، مما جعلها مرئية تحت الأشعة السينية ومستجيبة للمجالات المغناطيسية الخارجية.

الطبيعة تلتقي بالروبوتات الطبية

يتيح هذا النهج المبتكر تتبع الروبوتات الدقيقة في الوقت الفعلي وتوجيهها بدقة داخل نموذج تشريحي بالحجم الطبيعي، مما يمثل تقدمًا كبيرًا في مجال الروبوتات الدقيقة الطبية.

التطبيقات المحتملة لهذه التقنية واسعة النطاق، فمن خلال حقن الأدوية مباشرةً في أجسام الخلايا المنوية، يتصور الباحثون إيصالها بدقة إلى مواقع مستهدفة مثل الرحم أو قناتي فالوب.

ويمكن أن يؤدي هذا إلى إحداث ثورة في علاجات حالات مثل سرطان الرحم، أو بطانة الرحم، أو الأورام الليفية، والتي تفتقر جميعها حاليًا إلى خيارات دقيقة وغير جراحية لتوصيل الأدوية.

وبعيدًا عن العلاج، فإن تتبع حركة الحيوانات المنوية في الوقت الحقيقي قد يلقي الضوء على العمليات البيولوجية للإخصاب، ويحسن فهم العقم غير المبرر، وحتى تحسين تقنيات الإنجاب المساعدة مثل التلقيح الصناعي (IVF).