الهام از رابطه قارچ و ریشه گیاه برای طراحی نانو ربات پروتز عصبی

محققان با الهام از همزیستی نوعی قارچ و ریشه گیاه، اقدام به ساخت نانورباتی کردند که به‌عنوان پروتز عصبی قابل استفاده است. این پروتز را می‌توان برای درمان بیماران آلزایمری استفاده کرد.
یکی از ویژگی‌های جالب نانو ربات پروتز عصبی آن‌ها این است که از طبیعت الهام گرفته شده است. این الهام مربوط به نوعی همزیستی گیاه/قارچ که بیش از چهارصد میلیون سال قدمت دارد. در طول اندومیکوریزه، قارچ‌ها از برجستگی‌های نخ مانند متعددی به نام میسلیوم استفاده می‌کنند که به ریشه‌های گیاه نفوذ می‌کنند و شبکه‌های زیرزمینی عظیمی را با سیستم‌های ریشه نزدیک تشکیل می‌دهند. در طول این فرآیند، قارچ‌ها مواد مغذی حیاتی را جذب می‌کنند و در عین حال از ریشه‌های گیاه در برابر عفونت محافظت می‌کنند که یک رابطه برد-برد است. این پروتز نانویی، «رابط لیگاند اندومیکوریزا» یا به اختصار ELI نام‌گذاری شده است.

طراحی ELI شامل یک محفظه حاوی یون‌های دارای بار مثبت به نام کاتیون‌ها و رشته‌های متعددی است که از محفظه کاتیونی خارج می‌شوند. رشته‌های نانوربات شبکه‌ای را تشکیل می‌دهند و تا نورون‌ها گسترش می‌یابند.

محققان معتقدند که هر نوک رشته می‌تواند به مکان‌های خاصی از یک نورون مانند بدنه سلولی، آکسون و دندریت‌ها نفوذ کند و از این طریق به اتصال دست یابد. این ممکن است با استفاده از خواص بیوشیمیایی غشاهای عصبی امکان‌پذیر شود.

در تئوری، هنگامی که یک اتصال برقرار شد، ELI قادر خواهد بود پتانسیل‌هایی را بین نورون‌های متصل منتقل کند و آن‌ها را به نورون‌ها برگرداند. علاوه بر این، ELI همچنین می‌تواند سرعت پتانسیل‌های عمل را بهبود بخشد.

اما کلید اصلی ماجرا اینجاست. درست مانند سیستم‌های اکولوژیکی که می‌توانند خود را ترمیم و اصلاح کنند، ELI می‌تواند نورون‌های پیش سیناپسی آسیب‌دیده را دور بزند و پتانسیل‌های عمل را به نورون‌های متصل نزدیک منتقل کند.

به این ترتیب، ELI برای بازیابی مسیرهای عصبی مختل دیده شده در اختلالات نورودژنراتیو مانند بیماری آلزایمر، بیماری پارکینسون و سایر اختلالات مغزی عمل می‌کند. ELI برای استفاده از محیط الکتروشیمیایی مغزی اطراف به‌عنوان منبع انرژی مهندسی خواهد شد.

منبع: نبض فناوری