الدكتورة سمر حمدى تكتب : تطبيقات تكنولوجيا النانو في تشخيص الامراض الفيروسية

 شهدت تطبيقات النانوتكنولوجي تطورا علميا ملحوظا بين التطبيقات المختلفة سواء الطبية اوالتشخيص اوالوقاية من الامراض. تعتمد تكنولوجيا النانو علي تصنيع مواد متناهية الصغير بمقياس النانو متر بما يعادل واحد علي الف مليون من المتر وتعتمد تكنولوجيا النانو علي التحكم في الخصائص الفيزوكيميائية للمواد في صورها الاولية لتتحول الي مواد نانومترية وتمتلك خصائص مختلفة من حيث الشكل والحجم ومساحة السطح المعرضة والشحنات الكهربية مما يجعلها قادرة علي احداث ثورة في التطبيقات الخاصة بالتشخيص مقارنة بالمواد التقليدية التي تعاني من عيوب كثيرة.

ونظرا لزيادة تكلفة المشخصات المعملية والمجسات الحيوية توجب البحث عن طرق بديلة تتميز بحساسية وكفاءة وسرعة في التشخيص وتكلفة قليلة للمساعدة في تشخيص الامراض الفيروسية في المختبراعتمادا علي تقنية وتكنولوجيا النانو.

تعتبر البوليمرات المطبوعة جزيئيا (Molecularly imprinted polymers) احدي احدث المواد التي يمكن استخدامها في انتاج مجسات حيوية للفيروسات المختلفة وتتكون البوليمرات عن طريق ربط الجزيءات المنفردة من المونيمرات بسلاسل طويلة لانتاج مواد ذات اوزان جزيئية كبيرة مما يجعلها فريدة من نوعها بين المواد.

وتعتمد تلك التقنية علي استخدام بوليمرات محددة باستخدام تقنية الطباعة الجزيئية لطباعة جزيئات الفيروس سواء علي الغطاء الخارجي اومركبات داخلية للفيروس والتي تعتبرقالبا للطباعة علي سطح البوليمر باستخدام محفزات كعوامل الحرارة او الاشعة الفوق بنفسجية ثم استخراج القالب من سطح البوليمر تاركا خلفه تجاويف تحمل خصائص سطح الفيروس المستخدم كقالب مستهدف صالحة لاعادة الارتباط بالفيروس مرة اخري بدقة وكفاءة عالية تطابقا مع نظرية المفتاح والقفل الشهيرة محدثة بعض التغيرات الناتجة من تفاعلات الكتروستاتيكية وروابط كيميائية كثيرة.

تتميز تقنية البوليمرات المطبوعة جزيئيا بالسرعة والكفاءة العالية وسهولة التصميم والانتاج بجانب التكلفة القليلة مقارنة بالمشخصات التقليدية وتم تطبيقها في مجالات عديدة كمشخصات للكشف عن المواد الكيميائية ، ومتبقيات المبيدات ، والمخلفات الغذائية وفصل المواد والفيروسات علي الرغم من قلة استخداماتها كمشخصات بيولوجية مقارنة بالاستخدامات الاخري والتي تتفوق علي طرق التشخيص التقليدية ومن الممكن استخدامها كبدائل للاجسام المضادة في اجهزة الاستشعار.

نظرا لاهمية الفيروسات كمسببات مرضية بجانب سرعة انتشارها وتأثيرها علي صحة الحيوان والانسان في حالة الفيروسات المشتركة، لزم الامر الي وجود مشخصات او مجسات حيوية بديلة عن المشخصات التقليدية وذلك لسرعة تشخيص الفيروسات والتحكم بها قبل سرعة انتشارها وذلك بنفس الكفاءة والسرعة العالية مع انخفاض التكلفة في ظل الازمات الاقتصادية التي يشهدها العالم وعلي سبيل المثال ليس الحصر فقد تم استخدام المجسات الحيوية اعتمادا علي تقنية البوليمرات المطبوعة جزيئيا لتشخيص فيروس مرض الحمي القلاعية وفيروس انفلونزا الطيور كاحدي الطرق المبتكرة لتشخيص تلك الفيروسات بسهولة ودقة دون تلويث البيئة المحيطة والتعرف علي الفيروس في العينات الحقلية مما يحبز من استخدامها علي نطاق اوسع.

وعلي الرغم من انتشار تطبيقات تقنية البوليمرات المطبوعة جزيئيا في التشخيص والعلاج الا انها تعاني من نقص في التسويق والانتاج للاستخدام علي نطاق خدمي موسع مما يستدعي الاهتمام بتلك التقنية وتواجد الكثير من المشروعات البحثية للاستفادة منها في تشخيص الامراض الفيروسية المختلفة وذلك لتقليل انتشارها وتداعياتها الاقتصادية علي الحيوان والانسان وتوفير تكلفة المشخصات التقليدية الباهظة.

د.سمر حمدي قاسم

باحث

وحدة بحوث النانوتكنولوجي

معهد بحوث الصحة الحيوانية – مركز البحوث الزراعية – مصر