رصد وترجمة: سوزان أبو سعيد ضو

يحاول العلماء تطوير خلايا دم حمراء اصطناعية تحاكي بخصائصها الإيجابية الخلايا الطبيعية، مثل المرونة، ونقل الأكسجين، وفترة بقائها في الدورة الدموية الطويلة، ولكن حتى الآن وبعد تجارب متعددة، فإن معظم خلايا الدم الحمراء الاصطناعية التي تم إنتاجها تحتوي على واحدة أو بضع ولكن ليس كافة السمات الرئيسية للخلايا  الطبيعية. إلا أن باحثين صينيين وأميركيين تمكنوا من تطوير خلايا دم حمراء اصطناعية تحتوي على جميع القدرات الطبيعية للخلايا، وتفوقها بقدرات ومزايا جديدة مميزة وقد نشروا الباحثون خلاصة بحثهم في مجلةACS Nano  .

تقوم خلايا الدم الحمراء  Red blood cell بامتصاص الأوكسجين من الرئتين وتسليمه إلى أنسجة الجسم، وتحتوي هذه الخلايا وهي على شكل قرص على ملايين جزيئات الهيموغلوبين (حوالي 270 مليون جزيء في كل خلية)، والهيموغلوبين هو بروتين يحتوي على الحديد يرتبط بالأوكسجين ويوفره لجميع خلايا الجسم، وتتميز كريات الدم الحمراء بمرونة عالية، مما يسمح لها بالضغط للدخول من خلال الشعيرات الدموية المتناهية في الصغر، ثم ترتد إلى شكلها السابق.كما وتحتوي الخلايا أيضًا على بروتينات على سطحها تسمح لها بالدوران عبر الأوعية الدموية لفترة طويلة دون أن تلتهمها الخلايا المناعية.

أراد Wei Zhu و C. Jeffrey Brinker وزملاؤهم تطوير كرات دم حمراء اصطناعية لها خصائص مشابهة للخصائص الطبيعية في كريات الدم الحمراء، ولكن يمكن أن تؤدي أيضًا وظائف جديدة، مثل توصيل الأدوية العلاجية therapeutic drug delivery، والاستهداف المغناطيسي magnetic targeting ، واكتشاف السموم toxin detection.

وقام الباحثون بصنع هذه الخلايا الاصطناعية من خلال تغطية دماء بشرية من متبرعين بطبقة رقيقة من السيليكا، وقاموا بإيجاد طبقة من البوليمرات ذات شحنة موجبة وسالبة فوق نموذج السيليكا-كرات الدم الحمراء ، ثم استخلصوا السيليكا، منتجين نسخًا مرنة من خلايا الدم الحمراء. وأخيرًا ، قام الفريق بتغليف سطح النسخ المتماثلة بأغشية كريات دم طبيعية، وكانت الخلايا الاصطناعية الناتجة متشابهة في الحجم والشكل والشحنة والبروتينات السطحية مع الخلايا الطبيعية، ويمكنها الضغط من خلال الشعيرات الدموية النموذجية دون أن تفقد شكلها. وعند تجربتها لدى الفئران، استمرت كرات الدم الحمراء الاصطناعية لأكثر من 48 ساعة، مع عدم وجود سمية ملحوظة. قام الباحثون بتحميل الخلايا الاصطناعية إما بالهيموغلوبين ، أو دواء مضاد للسرطان، أو مستشعر للسموم، أو جزيئات نانوية مغناطيسية لإثبات أنها يمكن أن تحمل شحنات. وأظهر الفريق أيضًا أن كريات الدم الحمراء الجديدة يمكن أن تكون فخا للسموم البكتيرية. يقول الباحثون إن الدراسات المستقبلية سوف تستكشف إمكانات الخلايا الاصطناعية في التطبيقات الطبية، مثل علاج السرطان والتحسس البيولوجي للسموم.