السلاسل الهيكيلية تمكّن الطحالب من توصيل العقاقير

السلاسل الهيكيلية تمكّن الطحالب من توصيل العقاقير

الطحالب وحيدة الخلية في مهمة خاصة ...
تمّ تحوير هياكل الطحالب وحيدة الخلية وهي ما تزال على قيد الحياة، لدمج السلاسل الجزيئية التي تستطيع تسخير الحمولة الكيميائية، ثم تحلّلت أجسام الطحالب بحيث يمكن استخدام بقاياها لتوصيل الدواء أو لتنظيف الماء الملوّث.
الطحالب المجهرية المعروفة بالمشطورات (diatoms) تدعّم بهيكل من السليكا بعرض حوالي 10 ميكرومتر. كل نوع ينشئ أحشاء معقدّة تسفر عن مجموعة من الأشكال، من البرميلي إلى النجمي وصولاً إلى شكل الكعكة. تعطي الطيّات والشقوق الصغيرة جداً لهيكل الطحلب (المشطورة) مساحة سطحية أكبر بكثير من الشكل الكروي البسيط أو الكبسولات النانوية الأخرى, جاعلةً منها الخيار الأمثل لإيصال الدواء.
جرى إنشاء قوالب صناعية لهذه الهياكل بعمل سابق, وكانت تُصنع عادةً من البوليمرات القابلة للتحلّل الحيوي وذلك بتغليف الهيكل ثم إزالة أو جرف المكونات الحيوية للطحلب. لكنّ تعديل هذه القوالب لضمان إيصال الدواء والجزيئات الأخرى كان يشكّل تحدّياً, لكون الطريقة تحتاج إلى محاليل عضوية قاسية تطبّق في ظروف جافة تماماً (خالية من آثار الماء) والتي من الممكن أن تكون مكلفة ومهدرة للوقت. وجد الباحث بانديت Abhay Pandit من الجامعة الوطنية الإيرلندية مع زملائه طريقة لجعل المشطورة الحية تندمج مع الثيولات thiolsـــ السلاسل الجزيئية الحاملة للكبريت – مباشرة إلى هياكلها أثناء نموها, وهذا يعني قدرة قوالبها حمل الأدوية دون معالجتها أوّلاً.
يقول بانديت: "هذه هي القطعة الأولى من الأُحجية العظيمة لجعل المشطورة تؤدي العمل المطلوب منها بدون بعثرة أو إفساد تصميم المشطورة وهندستها المعقّدة بطريقة واضحة".
……………………………………………………
تنقية الطحلب :
قام الفريق بتنمية طحلب من نوع Thalassiosira weissflogii في محلول غني التغذية وبدرجة حرارة الغرفة مع تعريضه لدورة من الظلام والضوء التي تحاكي اليوم الاعتيادي. أضاف الفريق مركبات الثيول إلى محلول التنمية مرات عديدة خلال ثمانية أيام, ممّا سمح للطحلب بأخذ الجزيئات أثناء نموه.عولجت المشطورات الغنية بالثيول بعد ذلك لعمل قوالب البوليمر. وتبقى السلاسل مرتبطة بالقوالب حتى بعد تحلّل بقية هيكل المشطورة.
يقول بانتيد: "الحمولة الجزيئية مثل الأدوية يمكن أن ترتبط بالسلاسل المعلّقة بالجدار الداخلي للقوالب أو بالسطح الخارجي لها. وهذا سيساعد بإيصال المواد إلى أجزاء معينة من الجسم أثناء المعالجة الطبية. كما أنّ سلاسل الثيول من الممكن أن ترتبط أيضاً مع المعادن الثقيلة، لذلك من الممكن مستقبلاً استخدام المشطورات مع هيكل أكثر مساميّة في تنقية المياه على المقياس النانوي .
يقول نيلس كروجر من جامعة دريسدن للتكنولوجيا في ألمانيا: "الثيول الموجود على سطح الطحلب يفتح الباب لإدخال مجموعة كبيرة من الجزيئات الحيوية بما فيها الإنزيمات والمستقبلات والأدوية".

فهل سنجد المشطورات تساهم قريباً في علاج بعض الأمراض وحلّ بعض مشاكل التلوث؟