أزهار الحمض النووي.. روبوتات دقيقة تستلهم الطبيعة وتعد بثورة في الطب والبيئة

طوّر باحثون في جامعة نورث كارولينا الأمريكية، روبوتات دقيقة، على شكل أزهار، قادرة على التفاعل مع محيطها كما تفعل الكائنات الحية؛ في خطوة علمية توصف بأنها قفزة نحو دمج الحياة بالتقنية.

هذه "الأزهار الذكية" مصنوعة من بلورات تجمع بين الحمض النووي ومواد غير عضوية، ما يمنحها قدرة مذهلة على الطي والانفتاح في غضون ثوانٍ، تبعاً للتغيرات في البيئة المحيطة مثل مستوى الحموضة.

ووفق تقرير لموقع Interesting Engineering، فإنّ الحمض النووي داخل كل زهرة يعمل كأنه برنامج حاسوبي مصغّر يوجّه حركتها واستجابتها. وبفضل هذه الخاصية، يمكن لهذه الروبوتات الدقيقة أداء مهام ذاتية في المستقبل، من توصيل الأدوية إلى أماكن محددة في الجسم، إلى تنظيف الملوثات البيئية.

وفي السياق نفسه، قال المشرف على البحث ومدير مختبر "فريمان" في الجامعة،  رونيت فريمان: "يحلم العلماء بتطوير كبسولات ذكية تطلق الدواء تلقائياً عند ظهور المرض وتتوقف عن العمل عند الشفاء، وموادنا الجديدة قد تجعل هذا الحلم ممكناً".

وأوضح فريمان أنّ: "هذه التقنية يمكن أن تُستخدم لتصميم أزهار دقيقة قابلة للبلع أو الزرع داخل الجسم، لتوصيل جرعات علاجية محددة، أو حتى لإجراء خزعات دقيقة وتنظيف الجلطات الدموية".

إلى ذلك، استوحي الفريق فكرته من الطبيعة، من طريقة تفتح الأزهار أو حركة الشعب المرجانية، بهدف محاكاة السلوك الذكي للكائنات الحية داخل مواد صناعية قابلة للتكيّف.

ويكمن سر هذه الأزهار في طريقة ترتيب الحمض النووي داخل بلوراتها: فحين تزداد الحموضة، تنغلق بتلاتها، وعندما تعود الظروف لطبيعتها، تنفتح مجدداً. هذا السلوك البسيط يمكن استثماره في التحكم بالتفاعلات الكيميائية أو إطلاق مواد علاجية في الوقت والمكان المناسبين.

وعلى الرغم من أن التقنية لا تزال في مراحلها الأولى، يتصور الباحثون استخدامها في المستقبل داخل الجسم البشري لاستهداف الأورام، إذ يمكن للزهور "استشعار" الحموضة العالية حول الورم وإطلاق الدواء مباشرةً في مكانه.

كما يتوقع أن يكون لهذه المواد الذكية دور في حماية البيئة، إذ يمكنها إطلاق مواد تنظيف داخل المياه الملوثة ثم التحلل بعد انتهاء مهمتها، أو حتى تخزين كميات هائلة من المعلومات الرقمية في مساحات صغيرة للغاية.

ويُعد هذا الإنجاز خطوة مهمة في سبيل تطوير مواد قادرة على الإحساس والاستجابة، ما يقرّب البشرية خطوة إضافية نحو عالم تتلاقى فيه الحياة بالآلة.

المصدر: عربي21