درمان جدید سرطان با ریزذره ها

یک جرعه ازجهرن دانش

بهارسادات موسوی

[ گزارش ازپژوهش های تازه ]

دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست(MIT) موفق شده‌اند با ترکیبی از نوردرمانی و شیمی‌درمانی راه موثرتری برای مبارزه با تومورهای تهاجمی ارائه دهند.

افراد مبتلا به سرطان پیشرفته اغلب تحت چندین دوره درمان مختلف قرار می‌گیرند که می‌تواند منجر به عوارض جانبی نامطلوب شود و ممکن است همیشه موثر نباشد.

به نقل از آی‌ای، محققان دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست(MIT) برای گسترش گزینه‌های درمانی موجود برای بیماران، ذراتی مینیاتوری ایجاد کرده‌اند که می‌توانند مستقیماً در تومور وارد شوند. این ذرات دو نوع درمان را ارائه می‌دهند که شامل درمان حرارتی و شیمی‌درمانی است.

این روش می‌تواند از عوارض جانبی که معمولاً با شیمی‌درمانی مرتبط هستند، جلوگیری کند و تأثیر ترکیبی این دو درمان به طور بالقوه می‌تواند طول عمر بیمار را بیش از تجویز جداگانه آن ها افزایش دهد.

محققان در مطالعه‌ای روی موش‌ها نشان دادند که این درمان، تومورها را در اکثر حیوانات از بین می‌برد و طول عمر آن ها را تا حد زیادی افزایش می‌دهد.
افراد مبتلا به تومورهای پیشرفته معمولاً ترکیبی از درمان‌ها مانند شیمی‌درمانی، مداخله جراحی و پرتودرمانی را دریافت می‌کنند.
نوردرمانی(Phototherapy) یک روش درمانی نوآورانه است که شامل کاشت یا تزریق ذرات گرم شده با استفاده از پرتوی لیزر خارجی است. این کار دمای ذرات را به اندازه کافی افزایش می‌دهد تا سلول‌های تومور مجاور را از بین ببرند و در عین حال بافت اطراف را سالم حفظ کنند.

نور درمانی شامل قرار گرفتن در معرض نور روز یا طول موج خاصی از نور با استفاده از لیزر، دیودهای ساطع‌کننده نور، لامپ‌های فلورسنت، لامپ‌های دیکرونیک یا لامپ‌های بسیار روشن است که معمولاً با دستگاه‌های مختلف کنترل می‌شود.

رویکردهای فعلی نور درمانی در کارآزمایی‌های بالینی از نانوذرات طلا استفاده می‌کنند که وقتی در معرض نور فروسرخ نزدیک قرار می‌گیرند، گرما ساطع می‌کنند.

هدف تیم MIT ایجاد روشی برای اجرای همزمان نوردرمانی و شیمی‌درمانی بود. آن ها معتقد بودند که این رویکرد می‌تواند درمان بیماران را ساده‌تر کند و به طور بالقوه اثرات این درمان‌ها را افزایش دهد.

آن ها تصمیم گرفتند از یک ماده معدنی به نام «سولفید مولیبدن» به عنوان عامل نوردرمانی استفاده کنند. این ماده به طور موثر نور لیزر را به گرما تبدیل می‌کند و امکان استفاده از لیزرهای کم‌توان را فراهم می‌کند.

محققان برای توسعه ریزذره‌ای که قادر به ارائه هر دو روش درمانی سرطان باشد، نانوصفحات دی‌سولفید مولیبدن را با دوکسوروبیسین(doxorubicin) یا ویولاسین(violacein) که داروهایی آبگریز هستند، ادغام کردند.

برای ایجاد این ذرات، دی‌سولفید مولیبدن با عامل شیمی‌درمانی و یک پلیمر پلی‌کاپرولاکتون(polycaprolactone) ترکیب می‌شود، سپس به صورت لایه‌ای خشک می‌شود که می‌تواند به ریزذراتی با اشکال و اندازه‌های مختلف تبدیل شود.
پژوهشگران برای این مطالعه ذرات مکعبی با عرض ۲۰۰ میکرومتر ایجاد کردند که پس از تزریق به محل تومور، در طول درمان پایدار باقی ماندند.

در طول هر چرخه درمان، یک لیزر خارجی با نور فروسرخ نزدیک، ذرات را گرم می‌کند. این لیزر می‌تواند از عمق چند میلی‌متر تا چند سانتی متر نفوذ کند و اثر موضعی بر روی بافت داشته باشد.

محققان برای بهینه‌سازی پروتکل درمان از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی برای تعیین قدرت لیزر، زمان تابش و غلظت عامل نوردرمانی استفاده کردند که منجر به بهترین نتایج می‌شود.

این کار باعث شد که آن ها یک چرخه لیزر درمانی طراحی کنند که حدود سه دقیقه طول می‌کشد. در طول این مدت، ذرات تا حدود ۵۰ درجه سانتیگراد گرم می‌شوند که به اندازه کافی داغ است تا سلول‌های تومور سرطانی را از بین ببرد.

همچنین در این دما، ماتریکس پلیمری درون ذرات شروع به ذوب شدن می‌کند و مقداری از داروی شیمی‌درمانی موجود در ماتریکس آزاد می‌شود.

محققان این درمان با ریزذرات را در موش‌هایی که نوع تهاجمی سلول‌های سرطانی از تومورهای پستان به آن ها تزریق شده بود، آزمایش کردند.

محققان پس از تشکیل تومورهای سرطانی حدود ۲۵ ریزذره را در هر تومور کاشتند و سپس لیزر درمانی را سه بار انجام دادند که بین هر درمان سه روز فاصله بود.
در موش‌هایی که این درمان را دریافت کردند، تومورها به طور کامل ریشه‌کن شدند و موش‌ها بسیار بیشتر از موش‌هایی که شیمی‌درمانی یا نوردرمانی را به تنهایی تجربه کرده بودند یا بدون هیچ درمانی رها شده بودند، زندگی کردند.

شرایط موش‌هایی که هر سه دوره درمان را پشت سر گذاشتند نیز بسیار بهتر از موش‌هایی بود که فقط یک دوره درمان لیزری دریافت کردند.

پلیمر مورد استفاده برای ساخت این ذرات، زیست‌سازگار است و قبلاً توسط سازمان غذا و داروی آمریکا(FDA) برای تجهیزات پزشکی تأیید شده است.

اکنون محققان امیدوارند که این ذرات را در مدل‌های حیوانی بزرگتر آزمایش کنند و در نهایت آن ها را در آزمایش های بالینی انسانی ارزیابی کنند.
آن ها انتظار دارند که این درمان برای هر تومور سرطانی جامد، از جمله تومورهای متاستاتیک مفید باشد.

برقراری «اینترنت درختان»

استارت‌آپ «فارست‌گارد» سعی دارد با برقراری «اینترنت درختان»، به تشخیص زودهنگام آتش‌سوزی کمک کند.

بسیاری از استارت‌آپ‌ها برای حل کردن مشکل شناسایی و پیشگیری زودهنگام آتش‌سوزی تلاش می‌کنند اما سیستم استارت‌آپ «فارست‌گارد»(ForestGuard) مستقر در ترکیه می‌تواند آن را نسبت به رقبا برتری دهد.

به نقل از تک کرانچ، فارست‌گارد توسط «محمد علی اورنک»(Muhammed Ali Örnek) و «سوآت باتوهان اسیرگر»(Suat Batuhan Esirger) تأسیس شده است که پس از مشاهده اثرات مخرب آتش‌سوزی‌های جنگلی در سراسر ترکیه در سال ۲۰۲۱، نیاز به تشخیص زودهنگام را از نزدیک احساس کردند. آن دو متوجه شدند که می‌توان کارهای بیشتری را برای شناسایی آتش‌سوزی‌های جنگلی در مراحل اولیه انجام داد و بسیاری از سیستم‌های کنونی که در حال حاضر از حسگرهای حرارتی یا ماهواره‌ها استفاده می‌کنند، به دلیل نیاز به سخت‌افزار در خط دید برای برقراری ارتباط محدود شده‌اند.

بنیان‌گذاران فارست‌گارد به فکر ابداع یک دستگاه پوشیدنی برای درختان افتادند که برای تشخیص آتش‌سوزی، هوا را تجزیه و تحلیل می‌کند. آن ها کار خود را با آزمایش پورت‌ها و حسگرهای گوناگون آغاز کردند و در نهایت بیش از ۵۰ نمونه اولیه ساختند که بسیاری از آن ها از یک پروتکل ارتباطی کم‌مصرف و دوربرد موسوم به «لورا»(LoRa) استفاده می‌کردند. اولین آزمایش آن ها برای بررسی این که آیا حسگر می‌تواند هوا را بررسی کند یا خیر، روی یک باربیکیو در باغ آن ها انجام شد.

نتایج آزمایش امیدوارکننده بود و فارست‌گارد آزمایش بزرگ بعدی خود را پس از نصب برخی حسگرها در جنوب ترکیه طی اکتبر ۲۰۲۲ انجام داد. آن حسگرها فقط سه هفته بعد یک اعلان هشدار را برای فارست‌گارد فرستادند. مقصر نهایی این هشدار، یک نفر بود که سیگار می‌کشید اما گروه فارست‌گارد به سختی می‌توانستند این حادثه را یک آتش‌سوزی در جنگل در نظر بگیرند. آنها متوجه شدند که باید حسگر خود را هوشمندتر کنند.

این شرکت در نهایت یک حسگر را ابداع کردند که درون یک جعبه کوچک قرار دارد و با انرژی خورشیدی کار می‌کند. این حسگر، مقادیر مقاومت هوا را در میلی‌ثانیه می‌خواند و می‌تواند یک اثر را از آنچه در هوای اطراف می‌گذرد، ایجاد کند. برای مثال، حسگر می‌تواند نشان دهد که کسی سیگار می‌کشد، دود از اگزوز یک خودرو در نزدیکی منتشر می‌شود یا آتش‌سوزی رخ داده است.
سیستم ابداع‌شده توسط این شرکت، «اینترنت درختان» یا «وود واید وب»(WoodWideWeb) نام دارد.

روبات انسان نمای بوستون دینامیک , خودکار فعالیت می‌کند

«اطلس»روبات انسان نمای بوستون دینامیک در ویدئویی تازه در حال فعالیت به طور خودکار در فضای نمایشی دیده می شود و مشغول دسته بندی قطعات موتور بین چند سطل است.

به گزارش انگجت، شرکت سازنده مدعی است روبات اطلس برای انجام فعالیت ها نیاز به کنترل انسانی ندارد.

طبق توضیحات ویدئو، اطلس از یادگیری ماشینی برای ردیابی تغییرات و محیطی و کاری اطرافش استفاده می کند. همچنین این روبات دارای «سیاست کنترل مخصوص» است که به آن کمک می کند اشیا را به خوبی نگه دارد و به طور مداوم وضعیت شی که نگه داشته را تخمین بزند.

روبات اطلس پس از دریافت مکان چند سطل برای جابه جایی قطعات بین آن ها بدون حرکات از پیش تعیین شده ، کار را شروع می کند و فعالیت ها را به طور مستقل انجام می دهد. در این ویدئو نشان داده می شود اطلس قطعات موتور را دسته بندی و به مکان های خاص خود می برد. این روبات به طور طبیعی قطعات را جابه جا می کند. این ابزار پس از قرار دادن یک قطعه در سطل ، فرایند را برای قطعات دیگر نیز تکرار می کند.

این درحالی است که روبات اپتیموس متعلق به شرکت تسلا با وجود ادعای خودکار بودن با کمک یک اپراتور انسانی از راه دور فعالیت می کند.

ربات انسان نمای چینی استخدام می‌شود

یک شرکت چینی تولید کننده ربات انسان نما قصد دارد کمبود نیروی کار در کارخانه های این کشور را با ربات انسان نمایی پر کند که همه کار انجام می دهد.

به گزارش اینترستینگ انجینرینگ، «یوبی تک» یک شرکت رباتیک چینی بیش از ۵۰۰ سفارش ساخت ربات انسان نمای خود به نام «واکراس ۱» را از سوی خودروسازان بزرگ دریافت کرده است.
درحالی که هر روز شرکت های بیشتری فناوری های اتوماسیون را برای انجام فعالیت هایشان به کار می گیرند، این تحول کمبود نیروی کار در چین را برطرف می کند.

ربات «واکر اس ۱» هفته گذشته به طور رسمی معرفی شد و هم اکنون در کارخانه های مختلف از جمله BYD (بزرگترین تولید کننده خودروی برقی جهان) نیز به کار گرفته شده است.

این ربات در ارتباط با وسایل نقلیه لجستیکی بدون سرنشین و سیستم‌های تولید هوشمند کار می‌کند و یکی از اولین سیستم‌هایی در سطح جهان است که چنین عملیاتی را در مقیاس بزرگ تا این حد خودکار می‌کند.
در حال حاضر صنعت تولید چین با کمبود قابل توجه نیروی کار روبه رو است و طبق گزارشی که در سال ۲۰۱۷ میلادی منتشر شد، صنایع کلیدی مانند تولید خودرو تا ۲۰۲۵ میلادی با کمبود ۳۰ میلیون نیروی کار روبه رو می شوند.

«تان مین» مدیر ارشد برند «یوبی تک» در مصاحبه ای توضیح داده بود حدود ۷۰ درصد فعالیت در کارخانه های خودکار هم اکنون توسط بازوی های رباتیک انجام می شود و ۳۰ درصد باقیمانده را کارگران انسانی برعهده می گیرند.

هدف این شرکت چینی استفاده از ربات های انسان نما برای کاهش اتکا به نیروی انسانی تا ۱۰ درصد است. به این ترتیب کارگران انسانی می توانند روی فعالیت های سطح بالاتر مانند همکاری و مدیریت ابزار تمرکز کنند.

ربات «واکر اس ۱» با ۱۷۲ سانتیمتر قد و ۷۶ کیلوگرم وزن در ابعاد انسان واقعی ساخته شده است. این ابزار طوری طراحی شده تا فعالیت های مختلف در محیط کارخانه ای از جمله اجرای بازبینی های کیفیتی، حمل بسته هایی با اندازه های مختلف سفت کردن پیچ ها با یک پیچ گوشتی برقی و سرهم بندی قطعات و دسته بندی قطعات را انجام دهد.

یکی از مزایای اصلی استفاده از ربات های انسان نما مانند این نمونه ، کاهش بار فیزیکی و خطرات جراحت برای کارگران انسانی است.