طراحی نانوحاملی شبیه به میکرواورگانیسم‌های طبیعی

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، یک گروه تحقیقاتی از مؤسسه علوم ریاضیات در هند موفق به طراحی ذرات کلوئیدی انتقال‌دهنده شدند که می‌توان با استفاده از آن ذرات بسیار کوچک را جابه‌جا کرد.

اصطکاک سیالات تعیین کننده اینرسی میکرومقیاس در آنهاست. برای مثال سلول‌های خون می‌توانند در خون به حرکت درآیند که برهمکنش آنها با محیط سیال روی رفتار حرکتی‌شان مؤثر است. در مقاله‌ای که این گروه تحقیقاتی با عنوان Colloidal transport by active filaments در نشریه The Journal of Chemical Physics منتشر کردند، یک مدل از فیلامنت‌های فعال ارائه شده است که در آن برهمکنش‌های هیدرودینامیکی اصطکاکی لحاظ شده است. این مدل به صورت ویژه می‌تواند سرعت و کارایی ذرات کلوئیدی را مورد بررسی قرار دهد.

با استفاده از این مدل، محققان موفق شدند موتور انتقال دهنده فعالی را طراحی کنند که نسبت به فناوری‌هایی که پیش از این ارائه شده بود، عملکرد بهتری دارد.

راجکامور مانا از محققان این پروژه می‌گوید: «میکرواورگانیسم‌ها اندام‌های ویژه‌ای نظیر تاژک را برای خود ایجاد کرده‌اند تا برای مقابله با چالش‌های محیطی از آن استفاده کنند. آزمایش‌های اخیر نشان می‌دهد که ساختارهای تاژک مانند می‌تواند برای حرکت نانوحامل‌ها مورد استفاده قرار گیرند؛ بدون اینکه نیاز به پیروی از قوانین پیچیده زیستی باشد».

این گروه تحقیقاتی با استفاده از ذرات معدنی که به صورت سنتزی تولید شده و قادر به شبیه‌سازی رفتار تاژک‌ها است، موفق به ایجاد یک سامانه انتقال میکروسکوپی مصنوعی شده است.

محققان ابتدا با استفاده از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری موفق به طراحی این سامانه شدند و در قدم بعد به دنبال ساخت آن‌ها هستند. این گروه نشان دادند که با استفاده از این روش می‌توان نانوحامل‌هایی را با استفاده از فیلامنت‌های سنتزی فعال تولید کرد. از این فناوری می‌توان برای رهاسازی هوشمند دارو استفاده کرد. هنوز این گروه کار آزمایشگاهی را آغاز نکرده‌اند و زمانی برای پایان این کار ارائه نشده است. پژوهشگران پیش بینی‌ می‌کنند که پیاده‌سازی این فناوری در طول یک دهه آینده اتفاق بیفتد.