جهاز التثقيب الكهربائي الجديد متعدد النبضات يمكنه توصيل أدوية السرطان الفعالة ومنخفضة التكلفة

جهاز التثقيب الكهربائي متعدد النبضات

قال ديزموند لوك، الأستاذ المساعد في جامعة سنغافورة للتكنولوجيا والتصميم، والباحث الرئيسي في هذا البحث: "أحد أهداف المجتمع العلمي هو تطوير طريقة لتوصيل أدوية السرطان تكون بسيطة وقابلة للتصنيع ومنخفضة التكلفة".

قد تكون إحدى طرق تعزيز احتمالات توصيل أدوية السرطان من خلال الجهاز الكهربائي الجديد، وهي طريقة يتم فيها تطبيق نبضة كهربائية ضعيفة جداً على الخلايا لفتح ثقوب في أغشيتها بشكل مؤقت، بحيث يمكن إرسال أدوية السرطان من خلال هذه الثقوب، ويمكن أن يؤدي استخدام هذا الجهاز مع أدوية السرطان إلى تعزيز فعالية الدواء وإمكانية الوصول إليه.

قام الباحثون بدمج أقطاب كهربائية شفافة في الجهاز لتعزيز تلقي أدوية السرطان، وقال لوك: "الفجوة الضيقة بين الأقطاب الكهربائية تسمح لنا بتحقيق مجال كهربائي قوي بدرجة كافية باستخدام بضعة فولتات بدلاً من عدة عشرات من الفولتات المطبقة في التثقيب الكهربائي التقليدي".

يعمل هذا الجهد المنخفض، بالإضافة إلى شفافية القطب الكهربائي، على تقليل استهلاك الطاقة وتسهيل الرؤية، مما يساعد على تجنب الاستخدام غير الآمن للعقاقير والتصوير المحدود لنقل الأدوية أثناء اختبار الأدوية، وكلاهما من المشاكل الشائعة لأنظمة التثقيب الكهربائي التقليدية.

العلاج الكيميائي لمرض السرطان

بالإضافة إلى ذلك، في تطبيقات العلاج الكيميائي، يمكن زيادة نفوذية الخلايا السرطانية عن طريق التثقيب الكهربائي، وبالتالي تعزيز امتصاصها لأدوية العلاج الكيميائي مثل البليوميسين والسيسبلاتين.

اختبر الباحثون جهاز M2E باستخدام جزيئات مرتبطة بالعقاقير السرطانية، ويسمح الجهاز للخلايا السرطانية بإظهار نافذة زمنية لامتصاص الجزيئات لمدة ساعتين، وهي أكبر بنسبة 400٪ من أنظمة التثقيب الكهربائي التقليدية، وعلاوة على ذلك، فهي قابلة لإعادة الاستخدام، ويقترح الباحثون أن نظام M2E يمكن أن يعمل مع الأدوية ذات الصلة لعلاج فيروس كوفيد-19 أيضاً.

وقال ديزموند لوك، أستاذ مساعد في جامعة سنغافورة للتكنولوجيا والتصميم: "الجهاز الذي طورته جامعة سنغافورة للتكنولوجيا والتصميم لا يتطلب مكونات متخصصة أو مواد باهظة الثمن أو عملية تصنيع معقدة، على عكس آلات التثقيب الكهربائي التقليدية".

هذا ويجري حالياً تحسين نظام M2E ويتوقع الباحثون أن يستغرق الجهاز بضع سنوات لإكمال الدراسة السريرية وسيكون جاهزاً للاستخدام على نطاق أوسع، وأضاف البروفيسور لوك: "نأمل أن يوفر نظام M2E مساراً لتحسين عملية توصيل أدوية السرطان بشكل كبير والسماح بتوزيع أكثر اتساقاً لعقاقير السرطان إلى المناطق التي تعاني من نقص الموارد وتلك المحرومة في جميع أنحاء العالم".