علم الكيمياء ⌬

الجسيمات النانوية التي تعمل مثل أحصنة طروادة لعلاج الربو

يحاول العلماء منع نوبات الربو باستخدام الجسيمات النانوية. يمكن استخدام هذه التقنية أيضًا لعلاج حساسية الطعام.
يقول ستيفن ميلر، المؤلف الأول للدراسة وأستاذ علم الأحياء الدقيقة والمناعة في جامعة نورث وسترن: "تمثل النتائج الجديدة نهجًا آمنًا وفعالًا وحديثًا طويل الأمد لعلاج المرضى الذين يعانون من مشاكل في الجهاز التنفسي وحساسية الطعام". "هذه الطريقة الجديدة قد تلغي الحاجة إلى استخدام الأدوية على المدى الطويل لعلاج حساسية الرئة."
لقد تم استخدام هذه الطريقة لأول مرة لخلق التسامح في الجهاز المناعي في الأمراض التحسسية. لقد تم استخدام هذه الطريقة في أمراض المناعة الذاتية مثل التصلب المتعدد ومرض الاضطرابات الهضمية.
لقد تم إجراء دراسة حساسية الربو على الفئران، لكن استخدام هذه التكنولوجيا في العيادات الخاصة بأمراض المناعة الذاتية يتوسع. ويتم تطوير تقنية الجسيمات النانوية تجارياً من قبل شركة Cour Pharmaceuticals Development، وهي شركة تتعاون مع ميلر.
وتم نشر نتائج هذا البحث في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
ويقول ميلر "إن هذا العلاج هو علاج عالمي". "استنادًا إلى نوع الحساسية التي تريد القضاء عليها، يمكنك تحميل الجسيمات النانوية بالبروتين المطلوب."
تتكون الجسيمات النانوية من بوليمر معتمد من إدارة الغذاء والدواء (PLGA)، والذي يحتوي على حمض اللاكتيك وحمض الجليكوليك. عندما يتم حقن الجسيمات النانوية المحملة بمواد مسببة للحساسية في مجرى دم الفئران، لا يتم اكتشافها بواسطة الجهاز المناعي لأنه يتعرف عليها على أنها حمولة غير ضارة. يتم بعد ذلك استهلاك الجسيمات النانوية وحمولتها المخفية بواسطة الخلايا البلعمية (نوع من الخلايا الزبالة).
يقول ميلر: "تقدم الخلايا البلعمية المواد المسببة للحساسية، أو المستضد، إلى الجهاز المناعي كما لو كانت خاصة بها". "وبالتالي فإن الجهاز المناعي لا يهاجم المادة المسببة للحساسية ويعود إلى حالته الطبيعية والعادية."
يتم حقن المواد المسببة للحساسية في رئتي فأر يعاني من حساسية تجاه بروتين معين ولديه أجسام مضادة له في مجرى الدم. ونتيجة لذلك، يصاب الفأر برد فعل تحسسي يشبه الربو. ولم تتم ملاحظة مثل هذه التفاعلات في الفئران بعد معالجتها بطريقة الجسيمات النانوية.
وهذه الطريقة العلاجية لها ميزة أخرى. تؤدي هذه الطريقة إلى نظام دفاع أكثر طبيعية وتنسيقًا من خلال زيادة عدد الخلايا التائية. في الواقع، تؤدي هذه الطريقة إلى تعطيل خلايا Th2 T المسببة للحساسية وتوسع الخلايا التائية السليمة والجيدة.

🔴 @chemistry93 🔵

إنشاء لقاح ضد الإيدز باستخدام تقنية النانو

🔬استخدم الباحثون جزيئات الكلوروفيل والفوسفوليبيد والكوبالت النانوية في هذا المشروع. يتم تعديل البروتين المذكور بسلسلة من الأحماض الأمينية تسمى بولي هيستيدين. يستخدم البوليهيستيدين على نطاق واسع في أبحاث البروتين.
قام الباحثون بدمج بروتين البوليهيستيدين مع الجسيمات النانوية وإدخاله إلى الماء. تم تضمين أحد طرفي البروتين في الطبقة الخارجية للجسيم النانوي، في حين كان الطرف الآخر حرًا في الحركة.
ورغم أن النتائج التي توصل إليها الباحثون لا تزال في مراحلها المبكرة، إلا أنه من الممكن استخدامها لإنتاج لقاح ضد الإيدز أو استهداف الخلايا السرطانية.


🔴 @chemistry93 🔵

⚛أشرطة الجرافين النانوية⚛
تُعرف شرائح الجرافين الرقيقة بشكل عام باسم "أشرطة الجرافين النانوية". تتمتع هذه الأشرطة بتطبيقات متعددة، خاصة في مجال الإلكترونيات، وذلك بسبب خصائصها وخصائصها الفريدة، مثل مساحة السطح النشطة العالية والتوصيل الكهربائي القابل للتعديل مع عرض الشريط. وبما أن خصائص هذه الأشرطة (خاصة الخصائص الكهربائية) تعتمد على السمات البنيوية مثل شكل حوافها وعرضها وسمكها، فمن الأهمية بمكان تطوير طرق تركيب فعالة قادرة على إنتاج هذه الأشرطة بالخصائص المرغوبة. ومن الطرق المقدمة في هذا الصدد قطع وفتح الأنابيب النانوية الكربونية في الاتجاه الطولي، وهي قادرة على تصنيع أشرطة نانوية رقيقة من الجرافين. في مقالة المراجعة هذه، بعد تقديم شرائط الجرافين النانوية وخصائصها، جرت محاولة لوصف الطرق المختلفة لتصنيع شرائط الجرافين النانوية من أنابيب الكربون النانوية بشكل موجز.

شريحة الجرافين لتحسين سرعة نقل البيانات وجودتها
نجح باحثون سويسريون في المدرسة الاتحادية للفنون التطبيقية في لوزان، في إنشاء شريحة إلكترونية دقيقة مصنوعة من الجرافين، يمكن استخدامها لنقل المعلومات لاسلكياً. تعتبر سرعة نقل البيانات في هذه الطريقة أسرع بعشر مرات من الطرق التقليدية.
يقول مايكل تاماجنون، أحد الباحثين في المشروع: "تعتبر شريحة الجرافين هذه ضرورية باعتبارها حجر الأساس لأنظمة الاتصالات اللاسلكية". "تعمل هذه الشريحة في نطاقات التردد التي لا تستطيع الأجهزة المحمولة اليوم الوصول إليها."
تتمتع هذه الشريحة الدقيقة بالقدرة على حماية مصادر المعلومات من الإشعاع غير المرغوب فيه. وبذلك يمكنك التأكد من نقل المعلومات دون أي تلاعب.
توصلت مجموعة البحث إلى أن الجرافين يمكنه تصفية الإشعاع الخارجي؛ هذا بالضبط ما تفعله النظارات الشمسية. اهتزاز الإشعاع له اتجاه. مثل النظارات الشمسية المستقطبة، يمكن لرقاقة الجرافين هذه أن تضمن للمستخدم أن اهتزازًا محددًا فقط هو القادر على المرور من خلالها. ومع ذلك، فإن الجرافين شفاف ومعتم للإشعاع، وذلك اعتمادًا على اتجاه الاهتزاز واتجاه الإشارة. استخدمت مجموعة البحث، بالتعاون مع باحثين من جامعة جنيف، هذه الأداة لبناء جهاز يسمى العازل البصري.
بالإضافة إلى ذلك، تعمل هذه الشريحة في نطاق تردد فارغ حاليًا ويُسمى نطاق تيراهرتز. تنقل الأجهزة اللاسلكية حاليًا بياناتها في نطاقات الجيجاهيرتز أو النطاقات البصرية. وهذا يخلق قيودًا من شأنها أن تخلق إمكانات جديدة إذا أمكن استخدام نطاق الترددي تيراهرتز. ومن بين هذه الفوائد الجديدة زيادة سرعة نقل البيانات بمقدار عشرة أضعاف مقارنة بالطرق التقليدية، وهو ما يعني تحسن جودة الصور والصوت بشكل كبير.
هذه الشريحة الدقيقة من الجرافين تأخذ تكنولوجيا التيراهيرتز خطوة أخرى نحو التنفيذ.
وقد تم نشر نتائج هذا المشروع في مجلة Nature Communications في شكل مقال بعنوان "عازل تيراهرتز الجرافيني غير المتبادل المثالي تقريبًا".

🔵 @chemistry93 🔴