تأثير جزيئات الكربون النانوية على الخلايا المناعية

اكتشف باحثون من جامعة ميشيغان University of Michigan اختراق بعض جزيئات الكربون النانوية* لجدار الخلايا المناعية، والتخفي عن آليات الالتقام والبلعمة، ومن ثم الدخول إلى الخلية عبر سبل غير معروفة.

تم استخدام مواد نانوية في هذه الدراسة تسمى فلورينات الكربون، وتحديدًا جزيئات C60 التي لها شكل كروي مميز، وادخالها بالية الانتشار السلبي داخل الخلايا.

تبين في العقد الأخير فائدة استخدام هذه المواد في العديد من المنتجات التجارية كالأدوية والأجهزة الطبية ومستحضرات التجميل ومواد التزييت والعوامل المضادة للميكروبات والعديد من المنتجات الأخرى.

يتم إنتاج الفلورين في الطبيعة من خلال كوارث طبيعية مثل الانفجارات البركانية وحرائق الغابات.

يقول مارتن فلبريت Martin Philbert عميد وأستاذ علم السموم في كلية الصحة العامة أنه بإمكان المواد النانوية أن تسبب تبدلاً في الإشارات الخلوية، ووضح قيام العديد من الأبحاث بتعريض الخلايا لكميات كبيرة من جزيئات الكربون النانوية وهو ما لا يحدث عند التعرض البيئي لهذه المواد.

قام الباحثون أيضًا بفحص آليات اختراق الخلايا وذلك من خلال دمج تقنيات بيولوجية وفيزيائية حيوية تقليدية مع أحدث التقنيات الحاسوبية باستخدام نماذج وضعت من قبل أنجيلا فيولي Angela Violi (أستاذ قسم الهندسة الميكانيكية والكيميائية والطبية الحيوية وعلم وهندسة الجزيئات) لتحديد كيفية اختراق جزيئات C60  للخلايا الحية المناعية في الفئران.

وقد وجدوا أنّ تراكيز منخفضة من هذه الجزيئات تقوم باختراق جدار الخلايا بشكل فردي بدون التأثير على بنية الخلية ومن ثم عدم تحفز اليات الالتقام والبلعمة.

كما أظهر التصميم الحاسوبي انتشار جزيئات C60 بسهولة خلال الغشاء ثنائي الدهون للخلايا ومن ثم إيجادها لتوازن تيرموديناميكي داخله.

تقول فيولي أن ادخال المواد بآلية الانتشار السلبي داخل الخلايا تفتح مجالات جديدة لأبحاث علم السموم، حيث ليس من الواضح تماما بعد اليات هذا الاختراق.

*الجزيئات النانوية عبارة عن تجمع صغير من الذرات، يبلغ قطرها غالبا 1-100 نانومتر، للمقارنة يبلغ قطر شعرة الانسان 75 ألف نانومتر.

المصدر:

Laurel Thomas Gnagey. (February 23, 2016). Immune cells don’t always ward off carbon nano invaders. Michigan News. Retrieved March 13, 2016, from http://ns.umich.edu/new/releases/23485-immune-cells-don-t-always-ward-off-carbon-nano-invaders