سالانه حدود 700000 نفر به دلیل عفونت های مقاوم به آنتی بیوتیک جان خود را از دست می دهند و تا سال 2050 تخمین زده می شود که ابر میکروب ها سالانه حدود 10 میلیون نفر را از بین خواهند برد. یکی از مسائلی که باعث این امر می شود، استفاده نادرست از آنتی بیوتیک ها مانند تجویز بیش از حد، دوزهای نادرست و مصرف بی فایده است. این به باکتری ها فرصتی برای سازگاری و مقاومت در برابر دارو می دهد، که می تواند منجر به یک نتیجه مرگبار شود. این ارقام خیره کننده هستند و نشان دهنده تهدید واقعی ما هستند.

چگونه می توانیم این مسائل را حل کنیم؟

اینجاست که ماشین‌های کوچک با الهام از اوریگامی وارد عمل می‌شوند. آن‌ها فقط هر اریگامی نیستند، آنها DNA هستند و بر اساس فناوری نانو DNA هستند. Ioanna Mela ، محقق دانشگاه کمبریج، معتقد است که این روش ابتکاری می تواند کارایی دارو را افزایش داده و درمان بیمار را بهبود بخشد . رویکرد مبتنی بر دستگاه‌های اریگامی DNA کوچک نشان می‌دهد که می‌توان از دوزهای کمتری در درمان استفاده کرد. علاوه بر این، از آنجایی که کارایی دارو افزایش می یابد، عوارض جانبی کمتری رخ می دهد.

دوره کوتاه DNA

قبل از توضیح عملکرد این ماشین های کوچک، اجازه دهید یک دوره کوتاه در مورد DNA را مرور کنیم. اسید دئوکسی ریبونوکلئیک ، با نام مستعار DNA، حامل مواد ارثی تقریباً در همه موجودات از جمله انسان است. اطلاعات ژنتیکی رمزگذاری شده در مورد صفات ارثی ما را در خود نگه می دارد . یکی از ویژگی های بدیع DNA این است که می توان آن را تقریباً به هر الگوی تا کرد، به همین دلیل به آن اوریگامی DNA می گویند. ویژگی جالب دیگر این است که قطعات کوچک آن را می توان دوباره طراحی کرد تا دقیقاً همان شکل مورد نیاز برای اتصال به مولکول های بیولوژیکی دیگر را داشته باشند.

نانوتکنولوژی DNA

در چند سال گذشته، محققان جهشی بزرگ در نقشه برداری و درک ژنوم انسان انجام داده اند. دانش به دست آمده بسیاری را قادر می سازد تا با برخی از ایده های نوآورانه دست یابند زیرا دستکاری آن می تواند منجر به اکتشافات تکنولوژیکی بزرگ شود. ما هنوز در ابتدای راه این فناوری هستیم، با این حال در حال حاضر نوآوری های زیادی بر اساس فناوری نانو DNA وجود دارد که مبارزه با آسیب ها و بیماری ها را پیش می برد. و علاوه بر این، مطمئناً هنوز تعداد زیادی وجود دارد.

همچنین می توانید به یکی از پست های قبلی ما در مورد نانوتکنولوژی DNA نگاهی بیندازید و رویکرد نوآورانه دیگری را که از آن الهام گرفته شده است، مشاهده کنید.

اوریگامی DNA چگونه کار می کند؟ 

حال، بیایید به این ماشین های کوچک کشنده باکتری که از اریگامی DNA تشکیل شده اند برگردیم و ببینیم چگونه کار می کنند. این نوآوری بر اساس ویژگی های DNA ذکر شده قبلی است. به شکل یک سکوی مسطح با 5 چاه یا قلاب که از طرفین بیرون زده طراحی شده است. این طراحی توانایی دستگاه ها را برای اتصال به باکتری هایی مانند اشریشیا کلی و باسیلوس سوبتیلیس بهبود می بخشد. هنگامی که به باکتری متصل می شود، شروع به آزاد کردن مولکول های قبلا بارگذاری شده لیزوزیم می کند، آنزیمی که میکروارگانیسم هایی را که تلاش می کنند وارد بدن ما شوند، از بین می برد. کل این فرآیند رشد باکتری ها را کاهش می دهدو از آنجایی که پلتفرم روی باکتری قفل شده است، کار آنزیم را آسان‌تر و کارآمدتر می‌کند. اگرچه این رویکرد نوآورانه بازسازی DNA چند سالی است که رایج شده است (مثلاً به مبارزه با سرطان کمک می کند)، تأثیر مثبتی که ممکن است بر توسعه آنتی بیوتیک و سلامت کلی داشته باشد بسیار زیاد است.

 

برای داستان‌های جالب بیشتر درباره نوآوری‌ها، ما را دنبال کنید و مرکز نوآوری ایران(هوش نوآوری)  را شریک شماره یک خود در فرآیند نوآوری خود قرار دهید.