التصنيف: طب

منذ ولادة الكيمياء الحديثة في القرن الثامن عشر، استخدم العديد من الكيميائيين الطبيعة كنموذج يحتذى به. إذ أن الحياة نفسها هي الدليل النهائي على قدرة الطبيعة الفائقة على خلق تعقيد كيميائي. حفزت الهياكل الجزيئية الرائعة الموجودة في النباتات والكائنات الحية الدقيقة والحيوانات الباحثين على محاولة بناء نفس الجزيئات بشكل مصطنع. غالبًا ما كان تقليد الجزيئات الطبيعية أيضًا جزءًا مهمًا في تطوير المستحضرات الصيدلانية، لأن العديد منها مستوحى من المواد الطبيعية. في هذا المقال سنتحدث عن جائزة نوبل للكيمياء لعام 2022 وأهم إنجازات الباحثين وابتكاراتهم.

جائزة نوبل للكيمياء لعام 2022

حصل «باري شاربلس» و«مورتن ميلدال» على جائزة نوبل للكيمياء 2022 لأنهما وضعا أسس كيمياء النقر. يتشاركون الجائزة مع «كارولين بيرتوزي»، التي نقلت كيمياء النقر إلى بُعد جديد وبدأت في استخدامها لرسم خريطة للخلايا.

باري شاربلس وكيمياء النقر

كان أحد العوائق أمام الكيميائيين، وفقًا لباري شاربلس، هو الروابط بين ذرات الكربون التي تعتبر حيوية جدًا لكيمياء الحياة. من حيث المبدأ، تحتوي جميع الجزيئات الحيوية على إطار من ذرات الكربون المرتبطة، لقد طورت الحياة طرقًا لإنشاء هذه الأساليب، ولكن ثبت أنها صعبة للغاية بالنسبة للكيميائيين. والسبب هو أن ذرات الكربون هي جزيئات مختلفة، غالبًا ما تفتقر إلى دافع كيميائي لتكوين روابط مع بعضها البعض لذلك يجب تنشيطها صناعياً. وينتج عن هذا التنشيط العديد من ردود الفعل غير المرغوب فيها وخسارة فادحة للمواد. لذلك بدلاً من محاولة دفع ذرات الكربون إلى التفاعل مع بعضها البعض، شجع باري شاربلس زملاءه على البدء بجزيئات أصغر تحتوي بالفعل على إطار كربوني كامل. ومن ثم ربط هذه الجزيئات البسيطة معًا باستخدام جسور من ذرات النيتروجين أو ذرات الأكسجين، وبالتالي يسهل التحكم فيها. كما يتم تجنب العديد من التفاعلات الجانبية، مع فقدان أقل للمواد. وصف شاربلس هذه الطريقة، قائلاً إنه حتى إذا لم تتمكن الكيمياء النقرية من توفير نسخ دقيقة من الجزيئات الطبيعية، فسيكون من الممكن العثور على جزيئات تؤدي نفس الوظائف. أي أنها قد تولد أدوية مناسبة للغرض مثل تلك الموجودة في الطبيعة، والتي يمكن إنتاجها على نطاق صناعي.

الكيمياء النقرية Click chemistry

فلسفة كيميائية أدخلها باري شاربلس عام 2001 وحصل بسببها على جائزة نوبل لأول مرة، توصف بأنها كيمياء مصممة لتخليق المواد بسرعة وبشكل موثوق من خلال ضم وحدات صغيرة معًا. وهي ليست تفاعلاً محدداً بل هي مبدأ يحاكي الطبيعة.

مادة غير متوقعة في وعاء تفاعل ميلدال

في السنوات الأولى من هذا القرن، كان مورتن ميدال يطور طرقًا للعثور على مواد صيدلانية معينة. أثناء أبحاثه، أجرى هو وزملاؤه تفاعل ألكين مع أسيل هاليد. عادة ما يسير التفاعل بسلاسة، وخاصة عند إضافة بعض أيونات النحاس وربما رشة من البلاديوم كمحفزات. لكن عندما حلل ميلدال ما نتج في وعاء التفاعل وجد شيئًا غير متوقعا. اتضح أن الألكين قد تفاعل مع النهاية الخاطئة لجزيء هاليد الأسيل. في الطرف المقابل كانت هناك مجموعة كيميائية تسمى أزيد (موضحة بالصورة أدناه) جنبا إلى جنب مع الألكين، أنشأ الأزيد هيكلًا على شكل حلقة، وهو تريازول.

كان هذا الناتج مميز جدًا، إذ يدخل التريازول في تركيب بعض الأدوية والأصباغ والمواد الكيميائية الزراعية. حاول الباحثون سابقا تكوينه من الألكينات والأزيدات، لكن هذا أدى إلى منتجات ثانوية غير مرغوب فيها.

تلتصق الجزيئات ببعضها البعض بسرعة وكفاءة

قدم مورتن اكتشافه لأول مرة في ندوة في سان دييغو، في يونيو 2001. في العام التالي، نشر مقالًا في مجلة علمية أظهر أنه يمكن استخدام التفاعل لربط العديد من الجزيئات المختلفة معًا. في نفس العام – بصرف النظر عن مورتن ميلدال – نشر باري شاربلس أيضًا ورقة حول التفاعل المحفز بالنحاس بين الأزيدات والألكينات. إذا أراد الكيميائيون ربط جزيئين مختلفين، يمكن الآن بسهولة إدخال أزيد في جزيء واحد وألكين في الآخر. ثم يقومون بربط الجزيئات مع بعضها بمساعدة بعض أيونات النحاس.

يمكن استخدام تفاعلات النقر لإنشاء مواد جديدة

تسهل تفاعلات النقرات إنتاج مواد جديدة مناسبة للغرض. إذا أضافت الشركة المصنعة أزيدًا قابلاً للنقر إلى البلاستيك أو الألياف، فإن تغيير المادة في مرحلة لاحقة يكون أمرًا سهلاً؛ وكذلك للمواد التي توصل الكهرباء، أو تلتقط ضوء الشمس، أو المضادة للجراثيم، أو التي تحمي من الأشعة فوق البنفسجية أو لها خصائص أخرى مرغوبة. في الأبحاث الصيدلانية، تُستخدم الكيمياء النقرية لإنتاج وتحسين المواد التي يمكن أن تصبح أدوية. هناك العديد من الأمثلة لما يمكن أن تحققه الكيمياء النقرية. ومع ذلك، فإن الشيء الذي لم يتنبأ به شاربلس هو أنه سيتم استخدامه في الكائنات الحية.

كارولين بريتوزي والكربوهيدرات المخفية

باستخدام طرق جديدة في علم الأحياء الجزيئي، كان الباحثون حول العالم يرسمون خرائط الجينات والبروتينات في محاولاتهم لفهم كيفية عمل الخلايا. لم تحظ مجموعة واحدة من الجزيئات بأي اهتمام تقريبًا: الجليكانات. وهي الكربوهيدرات المعقدة التي يتم بناؤها من أنواع مختلفة من السكر وغالبًا ما توجد على سطح البروتينات والخلايا، وهي تلعب دورًا مهمًا في العديد من العمليات البيولوجية. لكن المشكلة تكمن في أن الأدوات الجديدة للبيولوجيا الجزيئية لا يمكن استخدامها لدراستها. لذلك واجه كل من حاول فهم كيفية عمل الجليكان تحديًا هائلاً.

بدأت  «كارولين بيرتوزي» في رسم خرائط للجليكان الذي يجذب الخلايا المناعية إلى العقد الليمفاوية. استغرق الأمر أربع سنوات للتعرف على كيفية عمل الجليكان. في إحدى الندوات استمعت الباحثة إلى عالم ألماني شرح كيف نجح في جعل الخلايا تنتج نوعًا غير طبيعي من حمض السياليك، وهو أحد السكريات التي تكوّن الجليكان. من هنا تساءلت عما إذا كان بإمكانها استخدام طريقة مماثلة لجعل الخلايا تنتج حمض السياليك بنوع من المقبض الكيميائي chemical handle. إذا تمكنت الباحثة الخلايا من دمج حمض السياليك المعدل في جليكانات مختلفة، فستكون قادرة على استخدام المقبض الكيميائي لرسم خرائط لها. على سبيل المثال، يمكنها إرفاق جزيء فلوري بالمقبض، وسيكشف الضوء المنبعث بعد ذلك عن مكان إخفاء الجليكان في الخلية.

كشفت الجليكانات المخفية عن نفسها

بعد ذلك بدأت في البحث عن مقابض كيميائية وتفاعل كيميائي يمكنها استخدامه. لم تكن هذه مهمة سهلة، لأن المقبض يجب ألا يتفاعل مع أي مادة أخرى في الخلية، وألا يكون حساسا لأي شيء باستثناء الجزيئات التي كانت ستربطها بالمقبض. وضعت مصطلحًا لهذا: التفاعل بين المقبض وجزيء الفلورسنت يجب أن يكون متعامدًا بيولوجيًا.

نجحت كارولين بيرتوزي في عام 1997 في إثبات نجاح فكرتها. حدث الاختراق التالي في عام 2000، عندما وجدت المقبض الكيميائي الأمثل: أزيد. قامت بتعديل رد فعل معروف -تفاعل ستودينجر- بطريقة بارعة، واستخدمته لربط جزيء الفلورسنت بالأزيد الذي أدخلته إلى جليكانات الخلايا. نظرًا لأن أزيد لا يؤثر على الخلايا يمكن إدخاله حتى في الكائنات الحية. يمكن استخدام تفاعل Staudinger المعدل لرسم خريطة للخلايا بعدة طرق، لكن Bertozzi لم تكن راضية. لقد أدركت أن المقبض الكيميائي الذي استخدمته -الأزيد- لديه الكثير ليقدمه.

تفاعل النقر الخالي من النحاس

في هذا الوقت، انتشر الحديث بين الكيميائيين حول كيمياء النقرات الجديدة لمورتن ميلدال وباري شاربلس، لذلك كانت كارولين بيرتوزي تدرك جيدًا أن مقبضها -الأزيد- يمكن أن ينقر بسرعة على ألكين طالما أن هناك أيونات نحاسية متاحة. المشكلة هي أن النحاس سام للكائنات الحية. لذلك بدأت مرة أخرى في البحث والدراسة، ووجدت أن الأزيدات والألكينات يمكن أن تتفاعل بطريقة شبه قابلة للانفجار -بدون مساعدة من النحاس- إذا تم إجبار الألكين على شكل حلقة. نجحت التجربة عندما اختبرتها في الخلايا. في عام 2004، نشرت تفاعل النقر الخالي من النحاس المسمى بـ cycloaddition alkyne-azide، ثم أوضحت أنه يمكن استخدامه لتتبع الجليكانات.

الاستخدامات الطبية لاكتشافات العلماء

استخدمت هي والعديد من الباحثين الآخرين هذه النتائج لاستكشاف كيفية تفاعل الجزيئات الحيوية في الخلايا ودراسة عمليات المرض. إحدى المجالات التي تم التركيز عليها هي الجليكانات الموجودة على سطح الخلايا السرطانية. قادت الدراسة إلى فكرة أن بعض الجليكانات يبدو أنها تحمي الأورام من جهاز المناعة في الجسم، لأنها تثبط عمل الخلايا المناعية. لمنع هذه الآلية الوقائية، ابتكرت بيرتوزي وزملاؤها نوعًا جديدًا من الأدوية البيولوجية. تم إضافة جسم مضاد خاص بالجليكان إلى إنزيمات تعمل على تكسير الجليكانات الموجودة على سطح الخلايا السرطانية. يتم الآن اختبار هذا الدواء في التجارب السريرية على الأشخاص المصابين بالسرطان المتقدم.

بدأ العديد من الباحثين أيضًا في تطوير أجسام مضادة قابلة للنقر تستهدف مجموعة من الأورام. بمجرد أن تلتصق الأجسام المضادة بالورم، يتم حقن جزيء آخر ينقر على الجسم المضاد. على سبيل المثال، يمكن أن يكون هذا نظيرًا مشعًا يمكن استخدامه لتتبع الأورام باستخدام ماسح التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني أو يمكنه توجيه جرعة قاتلة من الإشعاع على الخلايا السرطانية.

أخيرًا

لا نعرف حتى الآن ما إذا كانت هذه العلاجات الجديدة ستنجح لكن هناك أمرًا واحدًا واضحًا: لقد تطرق البحث للتو إلى الإمكانات الهائلة لنقرات الكيمياء والكيمياء الحيوية المتعامدة.

يمكنك أيضًا قراءة نوبل الكيمياء 2021 ومعرفة القصة كاملة!

المصادر

• nobelprize

من أجل إزالة الأورام الخبيثة ، يخضع مرضى السرطان إما للجراحة أو للعلاج الكيماوي أو للعلاج بالأشعة. وغالبا ما تجتمع طريقتان معا أو الطرق الثلاث كلها في علاج أحد المرضى، كأن تُتبَع الجراحة بعلاج إشعاعي من أجل إزالة الأورام الميكروسكوبية. وينقسم العلاج بالأشعة إلى قسمين علاج خارجي وآخر موضعي. يتلقى المريض في الأول حزمًا من الإشعاعات تنبثق من مصدر خارج الجسم. بينما يتم إدخال مادة مشعة داخل جسم المريض في العلاج الموضعي. في هذا المقال، سنركز على العلاج الخارجي وعلى المراحل المُتَّبَعة في هذا العلاج.

كيفية العلاج بالأشعة

يتعرض المريض خلال علاجه بالأشعة إلى حزم من الإشعاعات التي تختلف في نوعها بين فوتونات وإلكترونات وبروتونات ونيوترونات وأيونات خفيفة. لكن، تبقى الفوتونات والإلكترونات الأكثر استخدامًا نظرُا لسهولة إنتاجها مقارنة ببقية الأنواع.  وتتم عملية العلاج عبر عدة مراحل تبدأ بقرار المعالجة وتنتهي بتلقي المريض للعلاج. ويعتبر وضع الخطة العلاجية أهم مرحلة في عملية العلاج، حيث يأخذ أطول مدة في عملية الإنجاز (10 أيام في المتوسط).

قرار المعالجة

تتم عملية العلاج عبر عدة جلسات يتعرض خلالها المريض إلى حزم إشعاعية من أجل أن يتلقى الجرعة الكافية لحصول العلاج. ويعد تقسيم الجرعة الكلية على جلسات أمرًا محوريًا لضمان تعافي الأنسجة السليمة المحيطة بالورم بعد كل جلسة. ويحدد طبيب متخصص في العلاج بالأشعة الجرعة الكلية اللازمة للعلاج، بالإضافة إلى عدد الجلسات ونوع التقنية التي ستستعمل في العلاج[1]. 

تثبيت المريض

يثبت المريض في وضع مريح وقابل للتكرار من أجل اعتماد هذا الوضع في جلسات العلاج. وفي بعض الحالات، يستعين الطبيب ببعض وسائل التثبيت كقناع الرأس (الشكل 1).

 بعد الحصول على الوضعية المناسبة، يقوم أحد التقنيين بوشم المريض في عدة نقاط من أجل الاعتماد عليها في تكرار الوضعية العلاجية للمريض في مرحلة العلاج. ثم يأتي بعدها دور التصوير المقطعي، حيث تُأخذ صور للمريض بتقنية «التصوير المقطعي المحوسب-Computed Tomography» من أجل استعمالها خلال مرحلة وضع الخطة العلاجية. وتُعتمد هذه الصور من أجل ترسيم مكان الورم بالإضافة إلى الأنسجة السليمة المتوقع تضررها المحيطة بالورم. لذلك، فإن التقني المكلف يضع علامات معدنية أو أسلاك على المريض تظهر على شكل نقاط في الصور المقطعية حتى تساعد على تحديد مكان الورم وحدوده (الشكل 2) [2].

وضع الخطة العلاجية

توضع الخطة العلاجية باستخدام «نظام تخطيط المعالجة (TPS)-Treatment Planning System» من أجل تحديد الخطة الأنسب لعلاج الورم مع الأخذ بعين الاعتبار للأنسجة السليمة التي تحيطه. فبعد الحصول على الصور المقطعية للمريض، تُرسل الأخيرة إلى نظام تخطيط المعالجة. ثم يُرَسِّم الطبيب المعالج حدود الورم وحدود الأنسجة المحيطة به في كل مقطع تشريحي (الشكل 3). وتتلخص الحجوم التي يُحددها الطبيب المعالج كالتالي:

• «الحجم الإجمالي للورم (GTV)-Gross Tumor Volume»، ويشمل الورم المرئي بالإضافة إلى امتداداته المجهرية. «الحجم السريري للورم (CTV)-Clinical Tumor Volume»، ويشمل GTV بالإضافة إلى بعض الامتداد التي لا يمكن كشفها حتى بالمجهر.
• «الحجم المستهدف (PTV)-Planning Target Volume»، ويضم CTV مع هامش محيطي لتعويض عدم الدقة الهندسية، والتي قد تنشأ بسبب حركة المريض (خلال عملية التنفس) أو بسبب تغير في CTV (اختلاف في درجة امتلاء المثانة) أو غيرها.
• «الأعضاء المعرضة للخطر (OAR)-Organs At Risk» أو ما يسمى بالبنيات الحرجة، وهي الأنسجة المحيطة بالورم والتي تعتبر حساسة للإشعاع مثل النخاع الشوكي.

بعد عملية ترسيم الحدود، يحدد فيزيائي متخصص بالفيزياء الطبية الحزم الإشعاعية المستعملة (عددها وشكلها وطاقتها…) ويتأكد من أنها تنطبق على شكل الورم (الشكل 4). ثم يقوم بحساب توزع الجرعة التي على مختلف الحجوم بواسطة  خوارزميات خاصة مرفقة مع نظام تخطيط المعالجة (TPS) [1][2].

تقييم الخطة العلاجية

تقيم الخطة العلاجية من خلال التأكد أن الورم قد تلقى الجرعة الموصوفة دون أن تتجاوز جرعة الأعضاء المعرضة للخطر الحد المسموح به. ويتم هذا من خلال «منحينات توزيع الجرعة (الجرعة-حجم)-Dose Volume Histograms» التي تبين الجرعة التي تلقاها كل جزء من حجم  الورم أو أحد الأعضاء المعرضة للخطر (الشكل 5).

تنفيذ العلاج

يجري تنفيذ العلاج بواسطة مسرع خطي طبي يقوم بإنتاج الفوتونات أو الإلكترونات بطاقات متفاوتة. بعد إدخال نوع الإشعاع و شكل الحزم وغير ذلك من المدخلات التي تم تحديدها في الخطة العلاجية، يتأكد الطبيب والفيزيائي وأحد التقنيين من وضع المريض في الوضعية العلاجية بدقة لتبدأ عملية العلاج [1].

المصادر

[1] قييم قياس الجرعة في المعالجة الإشعاعية لكامل الثدي باستخدام تقنيتي حقل ضمن حقل FIF والوتد الصمب HWلسرطان الثدي المبكر

[2] الموسوعة العربية | المعالجة الإشعاعية للأورام 

أصبح علم النانو نعمة للبشرية من خلال ما يقدمه من مزايا وخاصة في مجال الطب. حيث أدى التقدم الكبير في هذا المجال لتحفيز التفكير لابتكار آلية فعالة لمحاربة الأمراض والاضطرابات الصحية المزمنة. وقد استُخدم طب النانو لتطوير أنظمة إيصال للدواء تستخدم مع مجموعات كبيرة من الأمراض. فما هي أنظمة إيصال الدواء النانوية؟ وما الهدف منها؟ وما هي تطبيقاتها؟

ما هي أنظمة إيصال الدواء النانوية؟

تعد أنظمة إيصال الدواء النانوية علمًا جديدًا وسريع التطور لعلاج الأمراض المختلفة. حيث تستخدم مواد نانوية صغيرة لإيصال الأدوية وعلاج الأمراض في المناطق المستهدفة بطريقة مدروسة وخاضعة للرقابة. ويتم في هذه الأنظمة دمج الأدوية في هيكل الجسيم النانوي أو يربط الدواء مع سطح الجسيم النانوي.

تعمل الجسيمات النانوية المستخدمة كوسيلة لتوصيل للأدوية عمومًا أقل من 100 نانومتر. وتتكون من مواد مختلفة قابلة للتحلل الحيوي مثل البوليمرات الطبيعية أو الاصطناعية أو الدهون أو المعادن. وأكثر الجسيمات النانوية أهمية هي الجسيمات الشحمية، واتحادات البوليمر، والجسيمات النانوية المعدنية (على سبيل المثال ، AuNPs)، وغيرها. ويتم امتصاص الجزيئات النانوية بواسطة الخلايا بشكل أكثر كفاءة من الجزيئات الدقيقة الأكبر، وبالتالي يمكن استخدامها كنظم نقل وإيصال فعّالة.

ما هي الحاجة إلى تقنيات إيصال الدواء النانوية؟

يؤدي رش الحديقة بالمبيدات الكيماوية لموت الأعشاب الضارة، ولكن تُُقتل معها الزهور الجميلة. هذا نفس ما تفعله جرعات الكيماوي المستخدمة في علاج السرطانات، فعند إطلاقها بشكل حر في الجسم تقوم بقتل الخلايا السرطانية الضارة والخلايا السليمة. كما أن إطلاقها بشكل حر هكذا في الجسم يؤدي لتحلل الجرعة في الجسم، فتصل مخففة وضعيفة للكتلة السرطانية. يؤدي ذلك إلى الحاجة لجرعات أكبر، وكذلك تواتر أكثر من الجرعات مما يؤدي لمزيد من الضرر.

من هذا المثال نستنتج الحاجة الماسة لإنشاء جسيمات نانوية محملة بعلاجات محددة ولها أهداف دقيقة معروفة. مما يحسّن من خصائص العلاجات الدوائية ويزيد من ثباتها ضمن الجسم وتوزعها البيولوجي وقابليتها للذوبان. والأهم من ذلك هو إطلاق جرعات أعلى من الدواء في الموقع المستهدف. وتتمثل الفائدة الأساسية من هذه الأنظمة في تقليل الآثار الضارة للأدوية التقليدية. كما تقلل من كمية الجرعة المستخدمة، وتحسّن من امتصاص الخلايا المستهدفة للدواء المرسل. وتتيح إمكانية عبور الحواجز البيولوجية وتقليل سمية الدواء الحر للخلايا غير المستهدفة. وسيؤدي كل ذلك لزيادة فعالية ونجاح العلاج المقدم. كما ستزيد المدة بين الجرعات، مما يؤدي لفعالية علاجية كبيرة (على سبيل المثال استهدافالخلايا السرطانية).

طرق إيصال الدواء باستخدام الجسيمات النانوية

عن طريق الفم

يعتبر الطريق الفموي أشهر الطرق استخدامًا، وأكثرها ملاءمة وأمان وسلامة. نظرًا لسهولة استخدامها وقبول المريض لها. كما أن طرق تصنيعها غير مكلفة وأرخص في الإنتاج. وتستحب الطريقة الفموية بسبب طبيعتها غير الغازية، حيث يقدم المسار الفموي ميزة تجنب الألم وعدم الراحة المرتبطة بالحقن والتلوث.

فمثلا، يجب أن تقاوم الأدوية النشطة بيولوجيًا مثل الببتيدات والبروتينات بيئات المعدة والأمعاء. لذلك لا تتوافر الببتيدات والبروتينات دوائيًا بشكل فموي. يرجع ذلك أساسًا إلى انخفاض نفاذية الغشاء المخاطي لها، وعدم الاستقرار في بيئة الجهاز الهضمي. مما يؤدي إلى تدهور المركب قبل امتصاصه. ركزت العديد من الدراسات ولسنوات عديدة على تحسين توصيل الببتيدات العلاجية والبروتينات عن طريق الفم. وهكذا تم تطوير استراتيجيات مختلفة لتعزيز إعطاء الدواء واللقاحات عن طريق الفم. لذلك يؤدي ارتباطهم بحاملات غروية مثل الجسيمات النانوية البوليمرية كأحد الأساليب العديدة المقترحة إلى تحسين التوافر البيولوجي عن طريق الفم.

الأنسولين هو الدواء الأكثر فعالية في خفض مستوى الجلوكوز في الدم لعلاج داء السكري. ومن المعروف بالطبع أن حقن الإنسولين واحدة من أشهر العقاقير للتعامل مع السكري. وقد وجدت الدراسات أن للإدخال المبكر للأنسولين قدرة على حماية الجزر الفارزة للإنسولين من موت الخلايا المبرمج، وبالتالي زيادة تجديد خلايا β في مرض السكري من النوع 2. وقد بقيت حقن الأنسولين تحت الجلد هي الطريقة السائدة لتعاطي مرضى السكري للإنسولين، ولكنها غالبًا ما تؤدي إلى ضعف استجابة المريض. ويبدو أن إعطاء الأنسولين عن طريق الفم سيكون الطريقة الأكثر ملاءمة ويمكن أن يحاكي الإنتاج الداخلي للأنسولين. ومع ذلك فإن تركيبة الأنسولين الموثوقة للإعطاء عن طريق الفم تواجه بعض العوائق في الجهاز الهضمي مثل التحلل الأنزيمي في الجهاز الهضمي وضعف نفاذية الأنسولين من خلال نظام الجهاز الهضمي. ولكن يمكن عن طريق النظم النانوية التغلب على تلك المشاكل.

عن طريق الحقن

ظهرت حقن الجسيمات النانوية في بداية التسعينيات كنظام جديد لتوصيل الأدوية الغروية مع مزايا مثل عدم السمية والتوافق الحيوي الممتاز. والتطبيق بالحقن هو مجال واسع، حيث يمكن استخدام الحقن تحت الجلد وداخل الصفاق وداخل المفصل. كما يعتبر الحقن في الوريد أمراً جذاباً للمرضى. وبعد إعطاء حقن الجسيمات النانوية في الجسم الحي، يمكن للدم توزيعها على جميع أعضاء وأنسجة الجسم. كما يمكن للجسيمات النانوية الدهنية الصلبة أن تحمي الدواء المدمج من التحلل الكيميائي في البيئات المختلفة قبل وصولها للهدف بفضل تصميمها المتماسك.

التطبيق الموضعي كالكريمات والمراهم

يسمح التطبيق الموضعي باستخدام دواء قوي نسبيًا مع حد أدنى من مخاطر السمية. حيث يتميز المسار عبر الجلد لتوصيل الدواء بمزايا فريدة من نوعها، حيث يتجاوز الدواء عملية التمثيل الغذائي الأول ويصل إلى الدورة الدموية الجهازية مباشرة. كل هذا يؤدي إلى تعزيز التزام المريض خاصة عند الحاجة إلى علاج طويل الأمد كما هو الحال في علاج الآلام المزمنة وعلاج الإقلاع عن التدخين. ويتضمن التوصيل عبر الجلد تطبيق مركب فعال دوائيًا على سطح الجلد لتحقيق مستويات امتصاص الدم العلاجية لعلاج الأمراض البعيدة عن موقع التطبيق.

ومنذ الموافقة على Transderm-Scop، كأول نظام لتوصيل الأدوية عبر الجلد (TDDS) في عام 1981 ، تفجرت الأبحاث في هذا المجال. وظهرت مجموعة متنوعة من الحالات السريرية المناسبة لتطبيق تلك الطريقة السهلة. حيث يوفر تطبيق اللصقات غير المؤلم وغير الجراحي والصديق للمريض وسيلة مناسبة ومريحة له. كما يسهل إزالة اللصقات في حالة فرط أنسولين الدم مثلا.

ومن أجل تحسين الانتشار الموضعي للعلاجات، كان المسار الموضعي أحد أكثر خيارات التوصيل غير الغازية الواعدة. أدى ذلك إلى تحسين تجاوب المريض. كما أدى إلى تحسين الديناميكية الدوائية للمركبات القابلة للتحلل وتقليل الآثار الجانبية التي تحدث بشكل متكرر. ومع ذلك لا تزال الطرق الموضعية للدواء تواجه تحديًا في المستحضرات الصيدلانية بسبب الصعوبات في ضبط اختراق الجلد، وتحديد وإعادة إنتاج الكمية الدقيقة من الدواء الذي يصل إلى الطبقات بالعمق المطلوب.

عن طريق الأنف والرئة

يوفر توصيل الدواء من خلال المسار الرئوي العديد من المزايا مثل زيادة التركيز الموضعي للدواء في الرئتين، وتحسين عمل المستقبلات الرئوية. كما تزيد من الامتصاص بسبب مساحة السطح الشاسعة والجرعة المنخفضة والتوصيل الموضعي والجهازي للدواء وتقليل الآثار العكسية الجهازية.

 ومع ذلك، لا يزال توصيل الدواء من خلال المسار الرئوي يواجه تحديات أيضًا، مثل الإزالة المخاطية الهدبية، والبلعمة بواسطة البلاعم السنخية، والتي يمكن أن تسبب تدهور الدواء في موقع الامتصاص. وتذوب الجزيئات الكبيرة في سائل القصبات الهوائية (BALF) وتنتشر عبر الظهارة السنخية، حيث يمكن أن يتسبب وجود البلاعم السنخية هنا في تدهور تركيزات الدواء مما يؤدي إلى انخفاض التوافر البيولوجي. وبالتناوب، تمتص الجزيئات الصغيرة بسرعة من خلال ظهارة الرئة والتي يمكن أن تكون مفيدة للإفراز الفوري، ولكنها قد لا تفيد في الإطلاق المستمر. كلتا الحالتين ستنتهي بزيادة وتيرة الجرعات، مما قد يؤدي إلى صعوبة تعاطي العلاج.

درس العلماء التعاطي عن طريق الأنف بسبب سهولة الوصول إليه وطبيعته غير الغازية. كما يسمح مسار الأنف بالتوصيل الموضعي إلى الجهاز التنفسي العلوي (أي منطقة الأنف والأنسجة الأنفية وسوائل الأنف). ويسمح الأنف أيضًا بالتوصيل الدموي وإيصال الأدوية للجهاز العصبي المركزي بسبب مساحة السطح الكبيرة وطبيعة الأوعية الدموية الكثيفة في تجويف الأنف والوصول المباشر إلى منطقة حاسة الشم. وقد أظهر تعاطي الدواء عن طريق الأنف نجاحًا على مر السنين. مما يسمح بتجنب تأثير المرور الأول، وتقليل الآثار الجانبية الجهازية وتجاوز الحاجز الدموي الدماغي (BBB) ​​وزيادة التوافر البيولوجي.

إن توصيل الأدوية الموصلة عن طريق الأنف له أهمية كبيرة محتملة فيما يتعلق بنقل الأدوية مباشرة إلى الدماغ عبر منطقة الشم. فأثبتت الجسيمات النانوية PLGA فعاليتها في توصيل عامل نمو الأرومة الليفية الأساسي (bFGF) مباشرةً إلى الدماغ والمستخدم لعلاج مرض ألزهايمر. كما يمكن أن يكون خيارًا علاجيًا أفضل حتى بالمقارنة مع تعاطي الدواء الحر و/أو الجسيمات النانوية المحملة بالدواء.

وقد تم تطوير الجسيمات النانوية لإنتاج لقاحات على شكل قطرات أنفية بسيطة. وبالتالي يمكن استخدام لقاحات الأنف في المناطق الفقيرة أو الريفية حيث يوجد نقص في عاملي الرعاية الصحية الضروريين لحقن اللقاحات بطرق آمنة.

نظم الإيصال المزروعة (الغرسات)

تعمل الغرسة في الموقع المستهدف بشكل أساسي على توصيل جرعة الدواء من الخزان الخارجي إلى الموقع المستهدف. وقد تحتوي على وظائف أخرى مثل الاستشعار والتحكم في التدفق. ويحتوي الخزان الخارجي على مضخة أو آلية تمكنه من توصيل الدواء إلى الغرسة في الموقع المستهدف عبر قسطرة متصلة بين الجزئين. وقد ظهر هذا النهج لعلاج داء السكري خلال السنوات القليلة الماضية، حيث يوجد خزان مضخة الأنسولين في المنطقة تحت الجلد للمريض بدلاً من زرعها في الموقع المستهدف. مما يتيح لها الحصول على المزيد من الأدوية المتاحة للعلاج.

تطبيقات إيصال الدواء

في الوقت الحاضر يطبق طب النانو في أنظمة توصيل الأدوية لعلاج العديد من الأمراض بما في ذلك السرطان والاضطرابات التنكسية العصبية والسكري والأمراض المعدية.

لعلاج السرطان

منذ اكتشافه يعتبر العلاج الكيميائي هو العلاج الأكثر فعالية لعلاج جميع أنواع السرطانات. وفي الوقت الحاضر، يتم استخدامه قبل كل شيء في الحالات المتقدمة من المرض. ومع ذلك فإن الانتقائية الضعيفة للعلاج الكيميائي ضد الأنسجة تؤدي إلى تدمير الأنسجة السليمة. وتزداد أهمية هذه الآثار الجانبية عندما يكون من الضروري زيادة جرعات الدواء من أجل توفير تركيز مناسب في منطقة الورم. لهذا السبب تمثل تقنية النانو القائمة على أنظمة التوصيل بديلاً محتملاً لإحداث تأثير كبير في علاج السرطان.

خلال العقدين الماضيين، تمت دراسة أنظمة إيصال الدواء النانوية لعلاج السرطان. وتمت الموافقة على بعضها بالفعل من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) لإعطائها للمرضى. وما زال البعض الآخر قيد الدراسات ما قبل السريرية. وتتمثل المزايا الرئيسية لاستخدام أنظمة توصيل الأدوية الدقيقة النانوية في انتقائيتها العالية ضد الخلايا السرطانية التي تقلل إلى حد كبير الآثار الجانبية السامة لعوامل العلاج الكيميائي (مثل السمية الكلوية، والسمية العصبية، والسمية القلبية، وما إلى ذلك). بالإضافة إلى سماحها بتقليل كمية الدواء الذي يتم تناوله لأن حبسه في حامل النانو يحسن من استقرار الدواء، مما يساهم أيضًا في تقليل التأثيرات السامة في الأنسجة السليمة. وتتنوع أنظمة توصيل الأدوية للتطبيقات المضادة للسرطان بين جسيمات شحمية، وجسيمات نانوية بوليمرية، وجسيمات نانوية غير عضوية/المعدنية أو جسيمات نانوية بكتيرية، وغيرها.

لعلاج ألزهايمر

التحدي الأكثر صعوبة الذي يجب على علاج ألزهايمر مواجهته هو عبور الحاجز الدموي الدماغي (BBB). حيث يمنح ذلك الحاجز الجهاز العصبي المركزي (CNS) حيزًا مناعيًا متميزًا، ويمكن تحقيق ذلك العبور باستخدام الجسيمات النانوية. لكن ما زالت المواد المعالجة لألزهايمر غير مكتشفة بعد بسبب التعقيد الهائل للمرض.

لعلاج السكري

أحد أهداف الطب النانوي المطبق على مرضى السكري هو تقليل تواتر الحقن عن طريق استخدام صيغة الجسيمات النانوية طويلة المفعول للأدوية المضادة لمرض السكر. وقد يصبح إعطاء الأنسولين عن طريق الفم الشكل الأكثر تفضيلاً للأدوية المزمنة. ومع ذلك تقلل الحواجز الفيزيائية والكيميائية الحيوية في الجهاز الهضمي من فعاليته. ومن المتوقع أن يؤدي تطبيق أنظمة إيصال الدواء النانوية إلى تحقيق وصول الأدوية سليمة إلى الموقع المستهدف.

نشهد، مع تطور تقنيات النانو، ثورة في تركيب الأدوية بحق، حيث يعد طب النانو بالحل لمشكلة توصيل الدواء إلى خلايا بعينها، وتسهيل انتقال الأدوية عبر الحواجز المختلفة في الجسم بسهولة. وكما رأينا، تمتلك الجسيمات النانوية إمكانات هائلة كنظام فعال لتوصيل الأدوية في حالات الالتهاب والسرطان. ولكن لا تزال هناك حاجة إلى فهم أكبر للآليات المختلفة للتفاعلات البيولوجية وهندسة الجسيمات.

المراجع

jnanobiotechnology

pdfdrive.com: drug delivery approaches and nanosystems

تعاني حوالي 30% إلى 40% من النساء من مشاكل جنسية في وقت ما خلال حياتهن. وإذا كانت المشاكل شديدة بما يكفي للتسبب في الضيق، فيمكن اعتبارها خللًا في الوظيفة الجنسية، ويمكن أن يحدث الخلل الجنسي لفرد أو للزوجين. ويمكن اعتبار بعض المشاكل التي تمنع المتعة أثناء دورة الاستجابة الجنسية خللًا؛ وتتضمن هذه الدورة أربع مراحل: الدافع، والإثارة، والنشوة الجنسية، والاسترخاء. ومن أجل تشخيص اضطراب الخلل الوظيفي الجنسي عند النساء يجب أن تسبب هذه المشاكل ضائقة للمرأة.

أعراض الخلل الوظيفي الجنسي عند النساء

يمكن وصف هذا الخلل وتشخيصه كما يلي:

1. انخفاض الرغبة الجنسية: يتضمن هذا الخلل الأكثر شيوعًا بين الإناث قلة الاهتمام، وعدم الرغبة في ممارسة الجنس.
2. مشاكل في الإثارة الجنسية: قد تكون رغبتك في الجماع سليمة لكنك تواجهين صعوبة في الشعور بالإثارة، أو لا تستطيعين الاستمرار في الإثارة أثناء النشاط الجنسي.
3. صعوبة مستمرة، أو متكررة في الوصول إلى النشوة الجنسية بعد الإثارة الجنسية الكافية والتحفيز المستمر.
4. وجود ألم مرتبط بالتحفيز الجنسي، أو الاتصال المهبلي.
5. خلل جنسي آخر غير محدد لا يقع تحت أي من الفئات المذكورة.

قبل التعرف على الخلل الوظيفي الجنسي، يجب أولًا أن نتعرف على الوظيفة الجنسية الطبيعية عند النساء.

الوظيفة الجنسية الطبيعية عند النساء

تتضمن الوظائف والاستجابات الجنسية مجموعة من الأفكار والعواطف، بالإضافة إلى استجابة الجسم بما في ذلك الجهاز العصبي والدورة الدموية والهرمونات. وتشمل الاستجابة الجنسية ما يلي:

• الرغبة في الانخراط أو مواصلة النشاط الجنسي. وهناك العديد من الأسباب للرغبة في ممارسة الجنس بما في ذلك الاهتمام بالجنس أو الرغبة فيه، وقد تنجم عن طريق الأفكار، أو الكلمات، أو المشاهد، أو الروائح، أو اللمس. وقد يكون الدافع واضحًا في البداية، أو قد يتراكم بمجرد إثارة المرأة.
• الإثارة الجنسية والتي تحدث عندما تفكرين في الجنس أو تشعرين به. وللإثارة عنصرًا ماديًا وهو زيادة تدفق الدم إلى منطقة الأعضاء التناسلية. ففي النساء، يؤدي تدفق الدم المتزايد إلى تضخم البظر، وجدران المهبل (وهي عملية تسمى الاحتقان)، وتؤدي إلى الانتصاب عند الرجال. ويؤدي زيادة تدفق الدم أيضًا إلى زيادة الإفرازات المهبلية التي توفر الترطيب أثناء الجماع. وقد يزداد تدفق الدم دون أن تدرك المرأة ذلك ودون أن تشعر بالإثارة.
• النشوة الجنسية وهي ذروة الإثارة الجنسية. إذ يزداد انقباض العضلات في جميع أنحاء الجسم قبل النشوة مباشرة. وعندما تبدأ النشوة، تنقبض العضلات المحيطة بالمهبل بشكل إيقاعي. وقد يكون لدى النساء عدة هزات عند الجماع.
• الاسترخاء، وهو الشعور بالراحة والاسترخاء العضلي الواسع، ويتبع عادة النشوة الجنسية. ومع ذلك يمكن أن يحدث ببطء بعد إثارة النشاط الجنسي دون الوصول للنشوة الجنسية. ويمكن لبعض النساء الاستجابة لتحفيز إضافي على الفور تقريبًا بعد الاسترخاء.

من المرجح أن يكون لدى النساء دوافع عاطفية أكثر من الرجال مثل الرغبة في تجربة وتعزيز العلاقة الحميمة العاطفية، ولتأكيد استحسانهم، وإرضاء أو تهدئة الشريك. كما قد تتطور الرغبة عند المرأة بمجرد بدء النشاط الجنسي والتحفيز. وتتزايد الرغبة في الرضا الجنسي مع استمرار النشاط الجنسي والعلاقة الحميمة، وتؤدي التجربة المجزية جسديًا وعاطفيًا إلى تلبية وتعزيز الدوافع الأصلية للمرأة. كما قد تشعر بعض النساء بالرضا الجنسي سواء كان لديهن هزة الجماع أم لا. وعادة ما تقل الرغبة مع تقدم المرأة في العمر، ولكنها تزداد مؤقتًا عندما يكون للمرأة، بغض النظر عن عمرها، شريك جديد.

أسباب الخلل الوظيفي الجنسي عند النساء

خمسة أسباب جسدية

1. اضطرابات تدفق الدم: تشير بعض الأبحاث إلى أن اضطرابات الأوعية الدموية قد تمنع تدفق الدم إلى أجزاء من الجهاز التناسلي للأنثى. ويحتاج المهبل والبظر والشفرين إلى زيادة تدفق الدم من أجل الإثارة الجنسية.
2. تناول بعض الأدوية والعلاجات: تؤثر بعض الأدوية على الوظيفة الجنسية. وقد تقلل مضادات الاكتئاب من الدافع الجنسي، أو قدرتك على الوصول إلى النشوة الجنسية. ومن المرجح بشكل خاص أن تسبب مثبطات امتصاص السيروتونين الانتقائية (SSRIs) آثارًا جانبية جنسية. ويمكن أن يؤثر العلاج الكيميائي وعلاجات السرطان أيضًا على مستويات الهرمونات.
3. أمراض النساء مثل تكيسات المبيض، والأورام الليفية الرحمية، والتهاب المهبل، كلها تسبب الألم أثناء ممارسة الجنس. ويمكن للتشنج المهبلي (وهو حالة تسبب تقلصات عضلة المهبل) أن يجعل الجماع غير مريح.
4. التغيرات الهرمونية التي يمكن أن تسبب جفاف المهبل، أو ضموره مما يجعل الجماع مؤلمًا. ويمكن أن يؤدي انخفاض مستويات هرمون الإستروجين أيضًا إلى تقليل الإحساس في الأعضاء التناسلية. ويمكن أن يؤثر انقطاع الطمث والجراحة والحمل على مستويات هذا الهرمون.
5. بعض الحالات الصحية: حيث يمكن أن يؤثر عدد من الحالات الصحية على قدرتك على الاستمتاع بالجنس. وتشمل مرض السكري، والتهاب المفاصل، والتصلب المتعدد، وأمراض القلب. وقد يعيق إدمان المخدرات أو تعاطي الكحول أيضًا التجربة جنسية.

3 أسباب نفسية

1. الاكتئاب: إذ قد يتسبب الاكتئاب في عدم الاهتمام بالأنشطة التي كنت تستمتع بها من قبل بما في ذلك الجنس. ويمكن أن يساهم تدني احترام الذات ومشاعر اليأس أيضًا في الضعف الجنسي.
2. الشعور بالإجهاد: الإجهاد في المنزل، أو العمل يمكن أن يصعّب من التركيز على الاستمتاع بالجنس. وتظهر بعض الدراسات أن التوتر يمكن أن يزيد من مستويات هرمون الكورتيزول، وهذه الزيادة قد تقلل الدافع الجنسي.
3. الاعتداء الجسدي، أو الجنسي السابق: وما يعقبه من صدمة، أو شعور بسوء المعاملة مما قد يسبب القلق، والخوف من العلاقة الحميمية. هذه المشاعر يمكن أن تجعل من الصعب ممارسة الجنس، وقد تؤدي الضغوط الأخرى على العلاقة إلى ضعف جنسي.

التشخيص

إذا كنتِ تعانين من خلل وظيفي جنسي، فتحدثي إلى مقدم الرعاية الصحية الخاص بكِ. إذ يمكنه إجراء تقييم شامل للعوامل الجسدية، والنفسية المرتبطة بالجنس. ومن المرجح أن يبدأ مقدم الرعاية الصحية الخاص بك بأخذ تاريخ صحي كامل. وقد تساهم العمليات الجراحية السابقة، مثل استئصال الرحم أو استئصال المبيض، في الخلل الوظيفي الجنسي ولكن هذا ما يحدده الطبيب. كما يمكن للفحص البدني أيضًا استبعاد أي مشاكل متعلقة بأمراض النساء. وقد يقوم الطبيب بإجراء فحص للحوض ومسحة عنق الرحم، كما ستتم مراجعة أدويتك أيضًا.

ويمكن أن تساعد اختبارات الدم في تشخيص الاختلالات الهرمونية. كما يمكن جمع الإفرازات المهبلية للبحث عن احتمالية وجود عدوى. وسوف يقوم مقدم الرعاية الصحية الخاص بك أيضًا باستكشاف الأسباب النفسية المحتملة. لذا عليك أن تتحدثي بصراحة وصدق عن التحديات الجنسية التي تواجهينها. وفي بعض الحالات قد يوصيكِ الطبيب بالتحدث إلى أخصائي الصحة العقلية، أو مستشار العلاقات.

علاج الخلل الوظيفي الجنسي عند النساء

ضعي في اعتبارك أن الخلل الوظيفي الجنسي يمثل مشكلة فقط إذا كان يزعجك. أما إذا لم يزعجك، فلا داعي للعلاج. ويختلف العلاج بسبب وجود العديد من الأعراض والمسببات المحتملة للضعف الجنسي لدى الإناث. ومن المهم بالنسبة لكِ التعبير عن مخاوفك، وكذلك فهم جسدك واستجابته الجنسية الطبيعية. كما تعد أهدافك في حياتك الجنسية مهمة لاختيار العلاج، وتقييم ما إذا كان يعمل أم لا. وغالبًا ما تستفيد النساء من نهج العلاج المركب الذي يعالج المشكلات الجسدية، والعاطفية، والنفسية.

علاج بدون أدوية

ولعلاج الضعف الجنسي للإناث وما يترتب عليه من خلل وظيفي جنسي بدون أدوية، قد يوصي طبيبك بهذه الإستراتيجيات:

1. التحدث والاستماع: فالتواصل المفتوح مع شريكك يصنع اختلافًا كبيرًا في إشباعك الجنسي. حتى لو لم تكوني معتادة على التحدث عن الأشياء التي تحبيها والتي لا تحبيها في العملية الجنسية، فإن تعلم القيام بذلك وتقديم الملاحظات بطريقة جيدة يمهد الطريق لمزيد من العلاقة الحميمة.
2. النشاط البدني: يمكن للنشاط البدني المنتظم أن يزيد من قدرتك على التحمل وتحسين مزاجك، ويعزز كذلك المشاعر الرومانسية.
3. تعلم طرق تقليل التوتر حتى تتمكنين من التركيز والاستمتاع بالتجارب الجنسية.
4. التحدث مع مستشار، أو معالج متخصص في المشاكل الجنسية والعلاقات. وغالبًا ما يتضمن العلاج التثقيف حول كيفية تحسين الاستجابة الجنسية لجسمك، وطرق تعزيز العلاقة الحميمة مع شريكك، وتوصيات لمواد القراءة أو تمارين الأزواج.
5. قد تكون المزلقات المهبلية مفيدة أثناء الجماع إذا كنتِ تعانين من جفاف المهبل، أو ألم أثناء ممارسة الجنس.
6. يمكن تعزيز الإثارة عن طريق تحفيز البظر باستخدام هزازٍ.

بالإضافة إلى الخلل الوظيفي الجنسي عند النساء اقرأ أيضًا: تكيس المبايض أسبابه أعراضه وعلاجه

مصادر:
1. clevelandclinic.org
2. msdmanuals.com
3. mayoclinic.org

يعد التشخيص والكشف المبكر عن الأمراض واحد من أهم تطبيقات طب النانو. كما يعتبر الكشف المبكر عن المرض وتشخيصه عاملًا مهماً في الشفاء خاصةً بالنسبة لمرضى السرطان.

فعلى سبيل المثال، لوحظ في دراسة دامت عامين أن معدل البقاء على قيد الحياة لمرضى سرطان الجهاز الهضمي الذين استفادوا من الكشف المبكر أعلى بكثير من أولئك الذين لم تكشف إصاباتهم مبكرًا بنسب بلغت 92.3% مقابل 33.3% [4]. بالإضافة إلى أن معدل الوفيات المدروس لمدة 10 سنوات لمرضى سرطان الثدي انخفض بنسبة 17-28% لدى المرضى الذين استفادوا من الكشف والتشخيص المبكر [2].

وغالبًا ما تلعب تقنية التصوير الطبي الدور الأكثر أهمية في الكشف والتشخيص المبكر عن لأمراض المختلفة. ويتم حاليًا العمل على تكييف أساليب التصوير الطبي المختلفة بحيث تعمل ضمن المقاييس النانوية وذلك بتحسين قدرتها على تتبع الجسيمات النانوية المحقونة ضمن الجسم والمستخدمة كعوامل تباين نانوية. إذ يوفر التصوير الطبي بالمقاييس النانوية صور أكثر تفصيلاً للعمليات الخلوية مما يتيح إمكانية التشخيص المبكر بفعالية أكبر [1].

عوامل التباين في التصوير الطبي

وفقاَ لما تَقَدم فإن الحاجة الملحة للكشف المبكر عن الأمراض وتشخيصها تدفع باستمرار لتطوير طرق التصوير الطبي المختلفة وبالأخص تطوير عوامل التباين. ويمكن تعريف عوامل التباين بأنها مواد تستخدم للحصول على معلومات تشريحية ووظيفية أكثر دقة في التصوير الطبي للتمييز بين الأنسجة الطبيعية والأنسجة غير الطبيعية [2].

مواد التباين المستخدمة حاليا لها استقلاب ودوران سريع داخل الجسم، ولها توزع غير محدد وسمية محتملة. لذا لا تزال التحديات الحالية قائمة للحصول على تصوير طبي سريع وأكثر تفصيلًا للبنى المجهرية للأنسجة. ويتم ذلك من خلال تطوير عوامل تباين غير سامة ولها وقت دوران أكبر داخل الجسم [2].

تتيح الجسيمات النانوية هذه القدرة، إذ تعود عوامل التباين القائمة على الجسيمات النانوية بفائدة كبيرة على العمليات السريرية، فنظرًا لصغر حجمها تُظهر الجسيمات النانوية تأثيرات نفاذية وبقاء معززة في الأورام. وتستخدم مع العديد من تقنيات التصوير الطبي مثل (التصوير الفلوري، والتصوير بالرنين المغناطيسي، والتصوير المقطعي المحوسب، والتصوير بالأمواج فوق الصوتية،PET، SPECT) [2].

إحصائيات عن تقنية النانو في التصوير الطبي

بالنظر إلى حدود عوامل التباين الحالية، والمزايا المحتملة للجسيمات النانوية كعوامل تباين للتشخيص المبكر وتصوير البنية المجهرية، نلاحظ تزايد الاهتمام بتكنولوجيا النانو في التصوير الطبي الحيوي بسرعة كبيرة، إذ يُظهر البحث عن مصطلح “الجسيمات النانوية والتصوير الطبي” في PubMed زيادة ملحوظة مؤخرًا في عدد المنشورات ذات الصلة مما يبرز الجهود المكثفة المبذولة في هذا المجال.

اعتبارات تصميم عوامل التباين القائمة على الجسيمات النانوية

• اختيار الجسيمات النانوية: تم اقتراح مجموعة واسعة من الجسيمات النانوية لاستخدامها كعوامل تباين، وتتطلب طرق التصوير المختلفة جسيمات نانوية ذات خصائص مختلفة لإنتاج التباين [3].
• أنواع الطلاء: الكثير من المواد النشطة وظيفيًا والمستخدمة لتوليد التباين في التصوير الجزيئي لها توافق حيوي منخفض جدًا مما يؤدي إلى إفراز سريع خارج الجسم وعمر نصف منخفض واستقرار منخفض وسمية محتملة. لذلك تم بذل جهود كبيرة لجعل هذه المواد قابلة للتطبيق بيولوجيًا. وتم اكتشاف مجموعة متنوعة من الأساليب المختلفة باستخدام مواد مثل الفوسفوليبيدات وديكستران وبولي فينيل بيروليدون أو السيليكا كطلاء. وتتمثل الاستراتيجية البديلة للطلاء الاصطناعي في استخدام الجسيمات النانوية الطبيعية مثل الفيروسات أو البروتينات الدهنية وبالتالي تجنب تعرف أنظمة الدفاع في الجسم عليها [3].
• استراتيجيات استهداف الخلايا والمناطق الهدف: إما الاستراتيجية الفعالة أو السلبية، وتحدد الأولى بربط الجسيمات النانوية بأنواع مختلفة من الجزيئات كالـ(البروتينات والببتيدات وغيرها). في حين تحدد الثانية من خلال الطلائات كال( ديكستران ) مثلا [3].
• تأثير الحجم: يلعب حجم الجسيمات النانوية دورًا مهمًا في عدد من الجوانب بما في ذلك أنواع الخلايا التي يمكن استهدافها ونفاذيتها ضمن الأنسجة واستقلابها في الجسم وقوة وجودة التباين الناتج [3].
  
  فمثلا، حجم الجسيمات النانوية مهم في إفراز الجسيمات من الجسم. حيث يتم إزالة الجسيمات النانوية من الجسم عبر الجهاز الكلوي [3]. و باستخدام تقنيات التألق تبين أن الجسيمات النانوية التي تساوي أو تقل عن 5.5 نانومتر يتم إفرازها من خلال الجهاز الكلوي في حين أن الجسيمات الأكبر من ذلك ينتهي بها الأمر في الكبد والطحال. هنا يتم استقلابها وإفرازها أو تتراكم وقد تصبح سامة للجسم. من ناحية أخرى إذا كانت الجسيمات صغيرة بما يكفي لإفرازها كلويًا فسيقل نصف عمرها [3].

استخدام الجسيمات النانوية في التصوير الفلوري

يتمتع التصوير الفلوري بمزايا تغلغل أكبر ضمن الأنسجة، وتألق أقل للأنسجة غير المرغوبة [2]. ولكن يعيبه عمق اختراقه المحدود وتعيق عملية التشتت ضمن النُسج المختلفة النفع المحتمل من المعلومات السريرية التي يقدمها. وكما يؤدي التألق المحدود في المرض المستهدف والتبييض الضوئي لحساسية منخفضة للكشف عن الأمراض الشاذة [2].

وهنا يأتي دور الجسيمات النانوية التي تتميز بخصائص مفيدة للتغلب على القيود المحتملة للتصوير الفلوري. فعلى سبيل المثال يمكن تحميل عدد أكبر من جزيئات الصبغة الفلورية في الجسيمات النانوية لتوفير المزيد من الإشارات. بالإضافة إلى ذلك يمكن تعديل (أو هيكلة) الجسيمات النانوية من أجل منع الإخماد المحتمل عند الحاجة. علاوة على ذلك يمكن استخدام بعض الاستراتيجيات لزيادة تركيزات الجسيمات النانوية في الأمراض ومن ثم زيادة تركيز الصبغة الفلورية للمشكلة المحلية. كما تتميز الجسيمات النانوية بقضائها وقتًا طويلًا نسبياً في الدورة الدموية، مما يعطي امتصاصاً أكبر للأمراض المستهدفة. ويمكن أيضاً تصميم الجسيمات النانوية لتحويل فوتونات الطاقة المنخفضة إلى فوتونات ذات طاقة أعلى وهو أمر مهم لتقليل تأثيرات الوميض والتبييض الضوئي [2].

وقد تم استخدام الجسيمات النانوية كعوامل تباين في التصوير الفلوري في الكثير من الموضوعات. مثل الكشف عن الجينات، وتحليل البروتين، وتقييم نشاط الإنزيم، وتتبع العناصر، وتتبع الخلايا، وتشخيص الأمراض في مرحلة مبكرة، والبحوث المتعلقة بالأورام، ومراقبة التأثيرات العلاجية في الوقت الحقيقي [2].

أمثلة من مجموعة دراسات لخصها المرجع [2] في الجدول 1 لاستخدام الجسيمات النانوية في التصوير الفلوري، وتتضمن اسم عامل التباين في التصوير، وحجم الجسيمات النانوية، والتطبيقات الطبية الحيوية، وما إذا كان قد تم التجريب في الجسم الحي أو في المختبر [2].

Experimental model	Applications	Size (nm)	Imaging agent
SK-BR-3 human cancer cells, CHO-K1 Chinese hamster ovary cells	Detecting early stage breast cancer	120	UCNP
Mice bearing SCC7 tumors	Detecting protease activity	20	Cy5.5
HeLa cells	Testing caspase-3 to identify apoptosis activity in cells	37.8	Cy5.5
SCC-7 cells, 293T cells and athymic BALB/c nude mice bearing SCC-7 cells	Detecting tumor and guiding therapy	141	PLNP
HepG2 cells	Tracking ion of Zn and Cu in alive cell	13	FAM,Cy5
A549 lung cancer cells	Monitoring therapeutic drug delivery	90.9	FITC
Athymic nude mice	Monitoring drug diffusion	30 ,200	Cy7.5
Swiss nude mice bearing HCT-116 cells	Monitoring NP accumulation and dissociation kinetics in tumor	20	Cy7
BALB/c mice, athymic nude mice bearing SKOV3 tumors	Targeted imaging tumor cells	12	Quantum dots
Breast cancer cells (MCF-7)	Detecting MCF-7 cell in breast cancer	120	PFVBT
Breast cancer cells (MCF-7)	Imaging double-stranded DNA	3.6	Ethidium bromide
HeLa cells	Detecting nanotoxicity in alive cells	18, 70	Perylenediimide
TT cells (human thyroid cancer cells), athymic nude mice bearing TT cells	Monitoring cellular uptake of nanoparticles and combined with therapy	14	UCNP
Nude mice	Detecting lymph node	55	IR

استخدام الجسيمات النانوية في التصوير بالرنين المغناطيسي MRI

التصوير بالرنين المغناطيسي MRI هو طريقة تصوير قوية تستخدم منذ فترة طويلة في التشخيص السريري. يعتمد على دوران البروتون عند وجود مجال مغناطيسي خارجي، حيث تتم إثارته بنبض ذو تردد راديوي. اعتمادًا على إشارة الرنين المغناطيسي النووي الصادرة عن البروتونات في الأجسام البشرية يوفر التصوير بالرنين المغناطيسي دقة مكانية عالية ودقة زمنية وتباينًا ممتازاً للأنسجة الرخوة. كما أن لديه القدرة على إظهار المعلومات التشريحية المقطعية في شكل ثلاثي الأبعاد. تشمل حدود التصوير بالرنين المغناطيسي التكلفة وأوقات التصوير الطويلة نسبياً وحدود الأجهزة والأعضاء المزروعة المحتمل وجودها لدى المرضى. تساعد عوامل التباين في التصوير بالرنين المغناطيسي بشكل كبير في اكتشاف الآفات والتمايز عن الأنسجة السليمة [2].

يمكن لعوامل التباين الجديدة بمقياس نانو متر أن تتيح استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي على مستويات الجينات والبروتين والخلية والأعضاء كما تعتمد التطبيقات الأخرى على الامتصاص الخلوي غير المحدد مثل تصوير الالتهاب وتحديد العقدة الليمفاوية الخبيثة وتتبع الخلايا الجذعية ومراقبة الغرسات الحيوية [2].

تم تلخيص أمثلة عن التصوير بالرنين المغناطيسي مع استخدام عوامل تباين نانوية بواسطة المرجع [2] أيضا في الجدول 2 بما في ذلك تكوين الجسيمات النانوية وطرق التصوير وحجم الجسيمات النانوية والتطبيقات الطبية الحيوية وما إذا كان قد تم تجريبه في الجسم الحي أو في المختبر.

Experiment model	Imaging	Applications	size (nm)	NP
VX-2 rabbit	T1	Imaging angiogenesis	273	Alpha(nu)beta(3)-Gd (paramagnetic particle)
SD rats	T1	Imaging placenta as blood-pool contrast	125	Liposomal gadolinium
NIH/3T3 and T6–17 cells	T2	Imaging target cells	74	Her2/neu-Oleosin-30G (Micelles)
RAW264.7 cells, BALB/c mice	T1,T2	New T1/T2 MRI contrast agent	50.4	G4.5-Gd2O3-PEG
GFP-R3230Ac cell line	T2	Tracking GFP gene marker	70-140	SPIO
ApoE-/- mice	T1	Imaging and characterizing atherosclerotic plaques	14-17	rHDL-Gd
Mouse	T1,T2	Blood-pool contrast with longer life-time	60	RBC encapsulated iron particles
HeLa cells	T2	Determining nanoparticle vehicle unpackaging for gene	100	USPIO-PEI
Mice bearing C26 and HT-29 cells	T1,T2	PH-activatable contrast in cancer	60	PEGMnCaP NPs
BALB/c nude mice	T1,T2	Imaging lymph node	100	Mn-nanotexaphyrin
Rabbit	T2	Delivering drug and MRI imaging	15-300	Micelles with PTX and SPIO
Porcine vascular smooth muscle cells	T1	Evaluating and quantifying drug delivery system for vascular restenosis	250	TF-biotinylated perfluocarbon-(Gd-DTPA-BOA)@(doxorubicin /paclitaxel)
Mouse	T2	Detecting and imaging thrombus	40	FibPep-ION-Micelles
C57BL/ 6 mice	T2	Imaging post-stroke neuroinflammation	50	P-selectin-MNP(iron oxide)-PBP
In vivo	T2	High power liver imaging contrast	80	Mn-SPIO micella
BALB/c nude mice	T1,T2	Imaging pancreatic islet graft	44	TMADM-03
Swiss mice	T2	Imaging and tracking stem cells	88.2	DHCA functioned IONP labeled hMSCs
LNCaP and PC3 cell line	T1,T2	Imaging prostate cancer cells and chemotherapy	66.4	TCL-SPION-Apt
Mice bearing MDA-MB-468 cells	F-MRI	Detecting breast cancer	7.8	HBPFPE-aptamer

استخدام الجسيمات النانوية في التصوير المقطعي المحوسب CT

يستفيد التصوير المقطعي المحوسب (CT) من توهين الأشعة السينية في الأنسجة لإنشاء صور مقطعية وثلاثية الأبعاد. نتيجة لسرعة الفحص وانخفاض التكلفة، وتحسين الكفاءة، وزيادة الدقة المكانية للتصوير السريري، سرعان ما حل التصوير المقطعي محل التصوير الشعاعي للفيلم العادي رغم الكميات الأكبر من التعرض للإشعاع المؤين [2].

تلعب عوامل التباين المقطعي المحوسب دورًا مهمًا في التمييز بين الأنسجة ذات معاملات التوهين المماثلة. حاليًا تعتمد عوامل التباين المقطعية المحوسبة في الوريد أساسًا على اليود. تشمل حدود عوامل التباين الميودنة الإزالة السريعة من الجسم والتسمم الكلوي المحتمل والتوزيع غير النوعي في الدم والأحداث الضارة الموثقة والحساسية المفرطة. نتيجة لذلك تم إدخال عوامل التباين النانوية للتغلب على هذه القيود وزيادة نطاق التصوير المقطعي المحوسب [2].

تم استخدام عوامل التباين النانوية في التصوير المقطعي المحوسب في أدوار متعددة بناءً على امتصاصها الخلوي، والقدرة على توليد توهين قوي للتصوير المقطعي المحوسب، وقدرات الاستهداف الخاصة بها. على سبيل المثال، تم استخدام جزيئات الذهب النانوية التي تبتلعها خلايا الدم الحمراء لتصوير تدفق الدم. اليود الشحمي مع وقت دوران طويل وتقوية التصوير المقطعي المحوسب قد تم استخدامه لتقييم الأوعية الورمية وتم استخدامه لتصوير سرطان البروستاتا. وأخيراً تم استخدام تراكم الجسيمات النانوية لثاني أكسيد الزركونيوم لتصوير الورم ومراقبة توزيع الأدوية [2].

يوضح الجدول 3 من المرجع [2] أمثلة عن التصوير المقطعي المحوسب مع استخدام عوامل تباين نانوية ويعرض تكوين الجسيمات النانوية وحجم الجسيمات النانوية والتطبيقات الطبية الحيوية وما إذا كان قد تم تجريبه في الجسم الحي أو في المختبر.

Experiment model	Applications	Size (nm)	NP
LNCaP and PC3 prostate cancer cells	Imaging prostate cancer cells	29.4	PSMA-specific aptamer conjugated AuNP
Apolipoprotein E-deficient mice	Imaging macrophage-rich atherosclerotic plaques	400	Liposomal iodine
Balb/c mice bearing 4T1/Luc cells	Identifying tumor vascular structure	100	Liposomal-iodine
In vitro	Producing greater imaging capability than iodine	<6	Tantalum oxide
In vitro	Incorporating RBC to image blood flow	20	AuNP
Mice bearing EMT-6 and CT-26 cells	Labelling tumor cells to image tumor growth	1	AuNP
B6C3f1 mice bearing Tu-2449 cells	Imaging brain malignant gliomas and enhancing radiotherapy	11	AuNP
Mice	AuNP with CT contrast capability	27-176	AuNP
Rat bearing R3230 AC cells	Imaging tumor	113	Liposomal iodine
FSL rat	Tracking mesenchymal stem cells	20	AuNP

استخدام الجسيمات النانوية في التصوير بالأمواج فوق الصوتية US

التصوير بالموجات فوق الصوتية US هو أحد أكثر طرق التصوير التشخيصي الطبي استخدامًا نظرًا لقابليته للنقل وعدم التوغل في الجسم والدقة المكانية العالية والتكلفة المنخفضة وخصائص التصوير في الوقت الفعلي. تم تطوير عوامل التباين المستخدمة في الموجات فوق الصوتية لتعزيز اختلاف الإشارات الصوتية بين الأنسجة السليمة والآفات المستهدفة. تتكون عوامل التباين بالموجات فوق الصوتية المتوفرة تجارياً من فقاعات صغيرة تتراوح في مقياس من 1 إلى 8 مايكرومتر. وقد تم استخدام تقنية النانو للتغلب على القيود المحتملة لعوامل التباين الحالية، فالجسيمات النانوية كعوامل تباين بالتصوير في الموجات فوق الصوتية أصغر بكثير من عوامل التباين بالموجات فوق الصوتية المستخدمة حالياً. فكما هو الحال مع الجسيمات النانوية الأخرى فإن الحجم الصغير يسهل استهداف الآفات، وتشمل التطبيقات تصوير الخلايا الجذعية واكتشاف الالتهاب وتوصيل الأدوية. ومع ذلك من أجل الحصول على ما يكفي من الانعكاس الصوتي تحتاج الجسيمات النانوية في الأمواج فوق الصوتية عادة إلى أن تكون أكبر من الجسيمات النانوية منها في CT أو MRI والتي تتراوح من مئات إلى آلاف النانومتر [2].

تم تلخيص أمثلة على عوامل التباين بالموجات فوق الصوتية للجسيمات النانوية في الجدول 4 حيث ذكر تكوين الجسيمات النانوية وتصنيفها وحجم الجسيمات النانوية والتطبيقات الطبية الحيوية وما إذا كان قد تم تجريبه في الجسم الحي أو مختبر [2].

Experiment model	Classification	Applications	Size (nm)	NP
Bel7402 and L02 cells	Liquid	Molecular tumor imaging agents	229.5	FA-PEG-CS and perfluorooctyl bromide nanocore
In vitro	Gas	Ultrasound imaging agents with potential therapeutic applications	3000	Silica coated NP into perfluorobutane microbubble
Wister rat	Gas	Ultrasound imaging agents	152	C3F8-filled PLGA
Label human mesenchymal stem cells and inject into nude mice	Solid	Stem cell imaging agent	30-150	Exosome-like silica NP
Rabbit vx2 tumor	Solid	Ultrasound imaging agents	260	Rattle-type MSN
C3H/HeN mice bearing SCC-7 cells	Gas	PH related contrast agents in tumor	290	Gas-NP
SKBR-3 and MDA-MB-231 human breast cancer cells	Solid	Specific detection of tumor molecular marker	250	PLA-herceptin
Athymic mice bearing N2a cells	Gas	PH related contrast agents in tumor	220	RVG-GNPs
Chicken embro HT1080-GFP and Hep3-GFP tumor	Gas	Tumor imaging contrast agent	185	Porphyrin nanodroplet
CD1 mice	Gas	Ultrasound imaging agents	100-200	PFC-NP(C4F10)

استخدام الجسيمات النانوية PET\SPECT

التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) هو تقنية طب نووي قوية ومستخدمة على نطاق واسع مع اختراق عالي للأنسجة وحساسية عالية وتصوير في الوقت الحقيقي. إلى جانب المعلومات التشريحية قد توفر PET أيضًا معلومات بيولوجية على المستوى الجزيئي بناءً على تتبع النويدات [2].

التصوير المقطعي المحوسب بانبعاث فوتون واحد (SPECT) هو تقنية أخرى للطب النووي مستخدمة على نطاق واسع ولها مزايا مماثلة مثل التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني حيث يمكنها اكتشاف الوظيفة كيميائية حيوية غير الطبيعية قبل حصول التغييرات في علم التشريح [2].

تشمل قيود PET / SPECT التكلفة العالية والتعرض الإشعاعي العالي [2].

تُستخدم الجسيمات النانوية في PET / SPECT بشكل أساسي في الكشف عن الأورام [2].

تم تلخيص أمثلة عن الجسيمات النانوية المستخدمة في التصوير PET\SPECT في الجدول 5 بما في ذلك تكوين الجسيمات النانوية والحجم والتطبيقات الطبية الحيوية وما إذا كان قد تم اختباره في الجسم الحي أو في المختبر [2].

Imaging modality	Experiment model	Applications	Size (nm)	NP
PET	Mice bearing U87MG tumor	Imaging tumor	100-150	F-labeled DBCO-PEGylated MSN
PET	Mice	Detecting pulmonary inflammation	200	I-labeled anti-ICAM-1/PVPh-NP
PET	Mice bearing neuro2A tumor	Monitoring pharmacokinetics and tumor dynamics	37	Cu labeled IT-101
PET	Athymic mice bearing CWR22 tumor cells	Imaging natriuretic peptide clearance receptor in prostate cancer	16-22	Cu labeled CANF-comb nanoparticle
PET	C57BL/6 mice deficient in apolipoprotein E	Imaging macrophages in inflammatory atherosclerosis	20	Cu-TNP
PET	C57BL/6 recipients of BALB/c allografts in mice	Detecting rejection and immunomodulation in cardiac allografts	20	Cu labeled CLIO-VT680
PET	C57BL/6 mice deficient in apolipoprotein E	Imaging atherosclerosis in artery	16-22	Cu labeled CANF-comb nanoparticle
SPECT	BALB/C mice	Monitoring distribution of nanoparticles	12	I silver nanoparticle
SPECT	U87MG, MCF7 cells and nude mice bearing U87MG cells	Detecting cancer cells and imaging tumor sites	31	I labeled cRGD-PEG-AuNP
SPECT	C57BL/6 mice, nude mice and BALB/c mice bearing 4T1-Luc2-GFP cells	Imaging lymph node metastasis	25	In labeled lipid/calcium/phosphate NPs
SPECT	Nude mice bearing U87MG cells	Tracking glioblastoma	70	In-MSN labeled neural stem cells
SPECT	4T1 TNBC mouse	Targeted imaging tumor	5	AuNPs(DAPTA)

حاضر ومستقبل تقنية النانو في التصوير الطبي

نستنتج مما تقدم أنه وبالمقارنة مع عوامل التباين التقليدية، أظهرت الجسيمات النانوية المستخدمة كعوامل تباين تحسناً في كثافة الإشارة وقدرة الاستهداف ووقت دوران أطول في الجسم الحي في كل من نماذج الأمراض المختبرية والحيوانية خاصة لتشخيص السرطان وعلاجه. فبمساعدة تقنية النانو أصبحت طرق التصوير الطبي المعروفة أكثر قوة من ذي قبل. وأظهرت تحسنًا واعداً، إذ تقدم تقنية النانو الجسيمات النانوية التي تَعدنا بإمكانيات ثورية لاستخدامها كعوامل تباين في التصوير الطبي لمجموعة متنوعة من التطبيقات السريرية. كما تحسن تصميم هذه الجسيمات بشكل كبير خلال العقد الماضي، مع تعدد الوظائف والاستهداف الأكثر كفاءة والتوافق الحيوي الأفضل، والعوامل المناسبة لكل طريقة تصوير متاحة.

في المرحلة الحالية من التطوير بشكل عام يمكن تصنيع عوامل التباين النانوية التي تمتلك السمات المطلوبة لأي تطبيق مرغوب. حيث يتطلب تصميم عوامل تباين الجسيمات النانوية الفعالة للتصوير دراسة متأنية للخصائص المطلوبة للتطبيق المعني. وبمجرد تحديد الخصائص المطلوبة يمكن تحديد الجسيمات النانوية المرشحة. ويمكن بعد ذلك تحسين تخليق الجسيمات لإنشاء جسيمات تجمع التباين مع العلاجات المضمنة المناسبة وطلاء السطح الأمثل وخصائص الاستهداف والحجم المحدد ودرجة عالية من التوافق الحيوي.

ومع ذلك، ما زال هناك مجال لتحسينات كبيرة في التوافق الحيوي والفعالية والخصوصية واكتشاف المزيد من الأمراض باكرًا. وأخيراً ستستمر تقنية النانو في إنتاج جسيمات جديدة تمتلك خصائص جديدة ومثيرة للاهتمام وسيتم استغلالها في التصوير الطبي. كما سيستمر تطوير طرق التصوير الطبي مما يتطلب تركيب جسيمات نانوية جديدة كعوامل تباين.

المصادر

[1]. AZONANO

[2]. NCBI

[3]. Nanotechnology in Medical Imaging | Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology (ahajournals.org)

ما هي المعلوماتية الحيوية؟

هي مجال متعدد التخصصات يطور أساليب وأدوات برمجية لفهم البيانات البيولوجية، خصوصًا عندما تكون مجموعات البيانات المستخدمة كبيرة ومعقدة. تجمع المعلوماتية الحيوية ما بين علم الأحياء والكيمياء والفيزياء وهندسة المعلومات والرياضيات والإحصاء بهدف تحليل وتفسير البيانات البيولوجية.

مجالات تجمع بينها المعلوماتية الحيوية

تطبيقات المعلوماتية الحيوية

يعتبر هذا المجال من التخصصات الغنية حيث تبحث في المجالات علم الأدوية, والمضادات الحيوية، والمستحضرات الصيدلانية وحتى التقنيات الصديقة للبيئة ودراسات تغير المناخ. ويهتم هذا المجال بعلم الوراثة والجينوم، ويستخدم لجمع وتخزين وتحليل البيانات والمعلومات البيولوجية، مثل تسلسل الحمض النووي (DNA) أو الحمض النووي الريبي (RNA) أو البروتين والأحماض الأمينية. حيث يستخدم العلماء والأطباء قواعد البيانات التي تنظم هذه المعلومات من أجل مقارنة الجينات والتسلسلات الأخرى في البروتينات والتسلسلات الأخرى داخل الكائنات الحية والنظر في العلاقات التطورية فيما بينها. وأيضا استخدام الأنماط الموجودة عبر تسلسل الحمض النووي والبروتين لمعرفة وظيفتها وأهميتها.[1]

يستخدم علماء المعلوماتية الحيوية التطورية برمجيات خاصة تم تطويرها لتتبع البيانات الجينية وتحقيق تقدم جديد في فهم جينوم المريض وعوامل الخطر الجينية والتي عملت المعلوماتية الحيوية على تسهيل فهمها إلى حد كبير.

كما يتم إنشاء خرائط الجينوم عن طريق إدخال البيانات الحيوية في البرامج، لتبني بعد ذلك نماذج معقدة من العينات الجينية. ويساعد هذا الربط العلماء على قضاء وقت أقل في رسم خرائط الجينات والمزيد من الوقت في دراسة وتحديد مواقع بروتينات معينة. ويُطلق على هذا اسم نمذجة البروتين، ويستخدم لاختبار نظريات متخصص حول كيفية تفاعل البروتينات للتأثير على التغيير الجيني والتكيف والتطور.

دور المعلوماتية الحيوية في تحليل البيانات

إن زيادة كمية البيانات الناتجة من مشاريع وأبحاث الجينوم أدت إلى زيادة الحاجة لإدارة قواعد بيانات الكمبيوتر التي تتميز بالاستيعاب الفعال والعملي. وبسبب التنوع الموجود في طبيعة هذه البيانات، فمن الصعب حصرها بقاعدة بيانات واحدة شاملة. وتحتاج إدارة هذا النوع من البيانات إلى متخصصين، بحيث يكونوا قادرين على فهمها والتعامل معها للوصول إلى تنسيق وصيغة مفيدة للأكاديميين والأطباء.

وتختلف إمكانية الوصول لهذه القواعد ما بين قواعد بيانات عامة متاحة لكل الراغبين، وأخرى خاصة متاحة لمشتركين معينين أو فريق بحث معين. فمثلاً مشروع «Ensemble» هو مشروع مشترك بين المعهد الأوروبي للمعلومات الحيوية ومركز «Sanger». ويقوم هذا الموقع بتتبع القطع المتسلسلة من الجينوم البشري تلقائيًا وتجميعها وتحليلها لتحديد الجينات وغيرها من الميزات التي تهم الباحثين في الطب الحيوي. [2]

أداة أخرى في هذا المجال تسمى «BLAST» وهي تعمل وفق خوارزمية قادرة على البحث في قواعد البيانات عن الجينات ذات البنية النوكليوتيدية المتشابهة. ويسمح بمقارنة تسلسل غير معروف للحمض النووي أو الأحماض الأمينية مع مئات أو آلاف التسلسلات من البشر أو الكائنات الحية الأخرى حتى يتم العثور على تطابق.

اختصاصات ومجالات المعلوماتية الحيوية

أدى الكم الكبير والمتزايد من البيانات المستخرجة معمليًا في علم الأحياء إلى توسع هذا المجال بحيث أصبح يشمل مجموعة واسعة من التخصصات الفرعية ومنها:

• علم الأحياء الحوسبي
  يختص باستخدام تحليل البيانات والنمذجة الرياضية والمحاكاة الحاسوبية لفهم الأنظمة والعلاقات البيولوجية.
  
• علم الوراثة
  علم الوراثة هو دراسة كيفية انتقال الجينات والصفات من جيل إلى جيل.
  
• علم الجينوم
  فرع من علم الأحياء الجزيئي يهتم ببنية الجينوم ووظيفته وتطوره ورسم خرائطه.
  
• علم البروتينات
  وهو تخصص يهتم بدراسة البروتينات ووظائفها وأشكالها.
  
• علوم الميتاجينوميا
  يمكن الإشارة إلى المجال الواسع أيضًا باسم الجينوم البيئي أو الجينوميات المجتمعية. حيث أنها تهتم بدراسة المادة الوراثية المستخرجة مباشرة من العينات البيئية، مثل المجتمعات الفطرية.
  
• علم الاستنساخ
  وهي دراسة نسخة كاملة من الحمض النووي الريبي RNA. وغيرها الكثير من التخصصات الدقيقة والمعقدة.

برامج دراسات المعلوماتية الحيوية

تعتبر هذا المجال تخصص على مستوى الدراسات العليا في أغلب الجامعات العربية. ويأتي معظم الطلاب من دورات دراسية جامعية في مجالات مثل البيولوجيا وعلوم الكمبيوتر والكيمياء والهندسة الطبية الحيوية والصيدلة والطب. ويمكن لبرامج درجة الماجستير في المعلوماتية الحيوية إعداد الخريجين لشغل وظائف في التدريس الجامعي أو وظائف البحث لتطبيق تقنياتها في مراكز البحث. وسوف نذكر بعض برامج درجة الماجستير في عدة جامعات حول العالم:

• برنامج الماجستير بجامعة كولومبيا

  تقدم جامعة كولومبيا درجة الماجستير في العلوم عبر الإنترنت (MS) في علم الأحياء الحسابي الذي يركز على موضوعات مثل علوم البيانات، وطرق المعلوماتية الحيوية الحسابية، وعلم الإحصاء الرياضي. يمكن زيارة الموقع من هنا. [3]

• برنامج ماجستير المعلوماتية الحيوية بجامعة نورث إيسترن

  تقدم جامعة نورث إيسترن درجة الماجستير عبر الإنترنت في المعلوماتية الحيوية التي تركز على موضوعات مثل برمجة المعلوماتية الحيوية وأخلاقيات البحث الطبي الحيوي. ويقدم البرنامج أيضًا شهادة الدراسات العليا في علوم البيانات. حيث أن كلية العلوم بجامعة نورث إيسترن تعد مؤسسة رائدة عبر الإنترنت في مجال دراسات البيانات الحيوية وتضم هيئة تدريس من المتخصصين في المعلوماتية الحيوية. يمكن زيارة الموقع من هنا. [4]

  
  المصادر

[1] Genome.gov
[2] NCBI
[3] برنامج جامعة كولومبيا
[4] برنامج جامعة نورث إيسترن

 

 

 

 

 

يتناول «علم البروتينات – Proteomics» دراسة للبروتينات بشكل واسع النطاق. وقد تمت صياغة مصطلح الـ «Proteomics» لأوّل مرة في عام 1995، ويوجد تعريفان لهذا المصطلح، الأول، التعريف الكلاسيكي يقصر التحليل واسع النطاق للمنتجات الجينية على الدراسات التي تشمل البروتينات فقط. أمّا الثاني، فيجمع بين دراسات البروتين والتحليلات التي لها قراءات جينية مثل تحليل mRNA والجينوم داخل الخلية وهو الأكثر شمولًا. [1]
بالمحصلة الهدف من هذا العلم هو الحصول على رؤية شاملة ومتكاملة من خلال دراسة جميع بروتينات الخلية بدلاً من كل بروتين على حدى. وانطلاقًا من التعريف الشامل، فإن العديد من مجالات البحث والدراسة أصبحت تحت عنوان علم البروتينات.

أنواع الدراسات في مجال علم البروتينات

توصيف البروتين

وهي الدراسة الكمية للتعبير البروتيني بين العينات التي تختلف عن بعضها ببعض المتغيرات. من خلال هذا النوع من الدراسات يمكن مقارنة التعبير البروتيني للبروتين بالكامل ضمن العينة الواحدة أو البروتينات الفرعية بين العينات. ويمكن لمعلومات هذه الدراسات تحديد البروتينات الجديدة المسؤولة عن نقل الإشارة أو تحديد البروتينات الخاصة بمرض معين.

هيكلية البروتينات

هي الدراسات التي تهدف إلى رسم خريطة بنية مجمعات البروتين أو البروتينات الموجودة في عضية خلوية معينة باسم «خريطة الخلية – Cell Map». والخريطة الخلوية هي عبارة عن مجموعة من البيانات التي تحدد نوع البروتينات الموجودة ضمن الخلية و تحديد مكانها. في حال وجودها والتي يمكن عرضها بشكل مرئي لتسهيل التحليل.

البروتينات الوظيفية

يسمح هذا النهج بدراسة مجموعة مختارة من البروتينات وتوصيفها ويمكن أن توفر معلومات مهمة حول إشارات البروتين أو آليات المرض أو تفاعلات البروتين مع الأدوية. عن طريق عزل البروتينات لدراستها وظيفيًا بشكل منفرد ومعرفة تأثيراتها. [2]

تكنولوجيا علم البروتينات

مع تقدم التكنولوجيا تقدمت الأساليب ضمن هذا المجال وازداد تعمقنا في البروتينات بشكل أكبر، ولكن حتى الآن انحصرت الأبحاث ضمن ثلاث محاور، وهي:

• فصل وعزل البروتينات

عند دراسة البروتينات، فلا مفر من مصادفة تراكيب وخلائط معقدة للبروتين لذلك، يجب أن توجد طرق لحل خلائط البروتين هذه إلى مكوناتها الفردية بحيث يمكن عزل البروتينات وتحديدها وتمييزها. لذلك، أحد محاور هذا العلم هي إيجاد تقنيات فصل جديدة وتطويرها. وأكثر طريقتين استخدامًا للعزل هما « الرحلان الكهربائي – Electrophoresis»، واستخدام جيل بولي أكريلاميد الكهربائي.

• تحصيل معلومات عن بنية البروتين

إحدى الطرق المبكرة المستخدمة لتحديد البروتين هي « تسلسل إدمان – Edman Sequencing»، للحصول على سلاسل الأحماض الأمينية. لكنها تعد ذات استخدام محدود ضمن هذا المجال. أيضًا لدينا طريقة « قياس الطيف الكتلي – Mass Spectrometry »، وهي طريقة تعطينا معلومات أكثر حول بنية البروتين، مثل كتل الببتيد أو تسلسل الأحماض الأمينية بالإضافة لتحديد مواقع البروتين بدقة.

• استخدام قواعد البيانات

تسمح قواعد البيانات باستخدام المعلومات الهيكلية للبروتين التي يتم حصادها من تسلسل إدمان أو قياس الطيف الكتلي بتحديد البروتين. والهدف من البحث في قاعدة البيانات هو التمكن من التعرف بسرعة ودقة على أعداد كبيرة من البروتينات باستخدام البرامج الحاسوبية

تطبيقات علم البروتينات

تطبيقات البروتينات عديدة ومتنوعة ومن أهمها:

• العلاج الشخصي: ونعني بالعلاج الشخصي تكييف علاج لكل مريض بناءً على تركيبته الجينية، وذلك لتحسين الفعالية وتقليل الآثار الجانبية. في حين أن علم الجينوم وعلم الاستنساخ كانا المحور الرئيسي لمثل هذه الدراسات، فمن الممكن أن تضيف بيانات البروتينات بعدًا إضافيًا لإنتاج مثل هكذا علاجات.
• اكتشاف العلامات الحيوية: إذ يمكن تشخيص بعض الأمراض وتقييم استجابة المرضى للتدخلات العلاجية مثل زرع الخلايا الجذعية. والعلامات الحيوية هي مواد قابلة للقياس في الجسم وتدل على بعض الظواهر مثل المرض أو العدوى.
• اكتشاف الأدوية وتطويرها: إذ تساعد دراسة البروتينات على تحديد حركة الأدوية داخل الجسم ودراسة والتفاعلات بين المضيف والجسم الممرض لتحديد المؤشرات الحيوية، وإجراء تحقيقات على مستوى النظام المناعي بشأن عمل الأدوية وسمّيتها ومقاومتها وفعاليتها.[3]

المتوقع أن تتطور طرائق تحليل البيانات البروتينية بسرعة إلى جانب التطورات المتوقعة في التقنيات الأخرى، مما سيعطي المجال الطبي دفعة قوية للأمام.

المصادر:

[1] EBI

[2] Science Direct

[3] Technology Networks

 

واحدة من أهم العلامات التي تجذب الناس إليك هي مظهرك العام، ويندرج تحتها مدى صفاء ابتسامتك. فكيف لو كانت تلك الابتسامة تشوبها بعض التصبغات؟ تعتبر شكوى المرضى لطبيب الأسنان من اصفرار أسنانهم أو بعض التصبغات الأخرى شكوى تجميلية. فقد تتعجب من أن بعض التصبغات تعتبر طبيعية، ولا تؤثر على صحة الأسنان كالاصفرار الطبيعي الناتج عن التقدم في العمر. ولكن هناك تصبغات داخلية وخارجية قد تكون علامة على وجود مشكلة ما في الأسنان، وتحتاج تدخل طبي لحل تلك المشكلة. ولو لاحظت، ستجد أن مشكلة التصبغات تلك، يعاني منها البالغين بكثرة لعدة أسباب سنتعرف عليها. وستتعرف كذلك إلى كيفية إزالة تلك التصبغات، وطرق الوقاية منها.

ما هي أسباب تصبغات الأسنان؟

تختلف تصبغات الأسنان في حدتها باختلاف العوامل التي تسببت في تلك التصبغات، فقد قسمها العلماء إلى عوامل خارجية وعوامل داخلية. وتختلف كذلك طرق الوقاية والعلاج باختلاف العامل الذي تسبب في تلك التصبغات.

التصبغات الخارجية

تتسبب العوامل الخارجية في صبغ طبقة المينا التي تحيط بالأسنان من الخارج، وتختلف من إصفرار بسيط حتى تصل إلى البني والأسود. وربما تكون تلك التصبغات مصاحبة لبعض الأضرار التي قد تحدث للسطح الخارجي للأسنان، كبعض الخدوش.

ويعتبر التدخين واحد من أبرز العوامل الخارجية التي تسبب تغير لون الأسنان الطبيعي إلى الأصفر الداكن، حتى البني والأسود كذلك. وعادة ما تكون تلك التصبغات بارزة في الجزء الخلفي من الأسنان، نظرًا لطريقة وضع السيجارة في الفم وتركز الدخان والحرارة في تلك المنطقة. وكلما طالت مدة وجود التبغ داخل الفم، زاد اختراق التصبغات إلى طبقات أعمق في مينا الأسنان، ويعد مضغ التبغ إحدى الأمثلة على ذلك.

كما أن الكافيين كذلك من العوامل الخارجية الشائعة التي تؤدي إلى تصبغات الأسنان، وكلما زاد تناول الشخص للشاي والقهوة، زادت تصبغات أسنانه. ويعاني مدمني الشاي والقهوة من اصفرار أسنانهم ووجود بعض التصبغات البنية والسوداء التي تعكر عليهم صفو ابتسامتهم. ويوجد كذلك العديد من الأطعمة التي تحتوي على ملونات، والتي تتسبب في صبغ الأسنان، وقد يصعب تجنبها. ولكن من الجدير بالذكر أن هناك طرق للوقاية وعلاج التصبغات الخارجية بشكل سهل وسلس.

التصبغات الداخلية

تعتبر التصبغات الداخلية أشد صعوبة من تلك الخارجية، وذلك لأنها تمتد إلى الطبقة الأعمق من طبقة المينا، وهي «طبقة العاج-Dentine». ويعتبر دواء «التتراسيكلين-Tetracycline» أحد العوامل المسببة للتصبغات الداخلية. وتزداد درجة التصبغ، كلما زادت الجرعة والمدة التي يتعرض لها المريض. وتصبح الأسنان أكثر حساسية للتصبغات بالتتراسيكلين في مراحل تكون الأسنان اللبنية والدائمة. وتحدد تلك الفترة بين الثلث الثاني في أشهر الحمل للجنين، وحتى عمر 8 سنوات بعد الولادة.

مراحل التصبغ بالتتراسيكلين

وينقسم تصبغ الأسنان بالتتراسيكلين إلى 4 مراحل، تحددها مدة وجرعة التعرض للدواء. في المرحلة الأولى تكون الأسنان صفراء، وفي أحيانٍ أخرى رمادية أو بنية، ولا وجود لأي اختلاف على سطح السن أو وجود خطوط مركزة من تلك الألوان. بل تكون الأسنان ذات لونٍ موحد، وتستجيب بشكل فعال إلى التبييض في جلستين إلى ثلاث جلسات.

ثم تكتسب الأسنان لون رمادي داكن في المرحلة الثانية، وكما في المرحلة الأولى، لا يلحظ المرضى على أسنانهم أحزمة من التصبغات. ويمكن للمرضى في تلك المرحلة كذلك أن تتم معالجة تصبغات أسنانهم بواسطة التبييض في أربع إلى ست جلسات.

أما المرحلة الثالثة والرابعة، فتكون الأسنان ذات تصبغات أشد، وقد تلاحظ بعض التصبغات الزرقاء زائدة على التصبغات الأخرى. وعادة لا تستجيب الأسنان في المرحلة الرابعة للتبييض، أما في المرحلة الثالثة فتكون استجابتها أقل من المرحلة الثانية. ولا يمكن إزالة جميع تصبغات المرحلة الثالثة بالتبييض فقط. لذلك فإن الحل في كلتا الحالتين يكون عن طريق التركيبات التجميلية للأسنان.

ويعد كذلك التعرض بشكل كبير إلى الفلورايد، أحد العوامل التي تسبب التصبغات الداخلية في فترة تكون الأسنان خاصةً. وتختلف شدتها بين تصبغات بسيطة، إلى ثغور صغيرة في طبقة المينا، والتي تتسبب في تجميع الملونات، فتكون الأسنان بين البنية والرمادية. في مراحل التعرض البسيطة للفلورايد، يكفي المريض أن يقوم بجلسات التبييض، وكلما زاد الضرر تحولت خطة العلاج إلى التركيبات.

أسباب أخرى للتصبغات الداخلية

وقد تحدث التصبغات الداخلية نتيجة لآفة في «لب الأسنان-tooth pulp». وقد تحدث تلك الآفة نتيجة لأذى في السن يتبعه «رضّ-Trauma». حيث يتكسر الهميوجلوبين نتيجة للرض أو الصدمة، ويتجمع الدم داخل السن في طبقة العاج مما يؤدي إلى تلون السن باللون الوردي، ومع الوقت يتحول للبني وأخيرًا الأسود. أما إذا أصيب السن بأي آفة أخرى كالتسوس العميق، أو الآفات المتكونة حول جذور السن، فيتحلل لب السن ويتعفن ويسبب تلونه باللون الرمادي. وفي كلتا الحالتين فإن العلاج يجب أن يبدأ بعلاج جذور الأسنان أولًا.

طرق الوقاية والعلاج من تصبغ الأسنان

قد تكون الوقاية من التصبغات أمر شبه مستحيل، وذلك لأن التقدم بالعمر وحده دون عوامل أخرى يتسبب في تغير لون الأسنان. ولكن يمكنك مع العناية بنظافة الأسنان، والتقليل من الأطعمة والمشروبات الملونة، وبالتأكيد الابتعاد عن التدخين من تقليل تقدم التصبغات والمحافظة على صحة ولون الأسنان. إذ أن تجنب السبب يعد من أهم سبل الوقاية، فمثلًا دواء التتراسيكلن يعد من الأدوية المحظورة على الحوامل، ونسبة الفلورايد التي يتعرض لها الجنين والطفل يجب أن تكون في النطاق الطبيعي. ومشاكل الأسنان من تسوسات وأمراض لثة يجب الالتفات لها ومعالجتها بشكل دوري.

يمكن إزالة التصبغات السطحية عن طريق تنظيف وتلميع الأسنان بواسطة طبيب الأسنان بشكل دوري على مدار العام. في عدد زيارات يحددها الطبيب، عادة تكون مرة كل ستة أشهر. وفي بعض حالات التصبغ الناتجة عن التعرض بشكل كبير إلى الفلورايد، فإن «الكحت الدقيق-Micro Abrasion» مع التبييض، قد يكون حلًّا فعال بديل عن التركيبات، وأكثر حفاظًا على طبقة المينا. وبعد إزالة طبقة دقيقة من المينا، يضاف لها معجون وقائي من الفلورايد لتقوية سطح الأسنان.

أما في حالات التصبغ العميق فإن العدسات التجميلية تعد حلّا لتلك المشكلة، بعد إزالة طبقة من المينا، والتي تكون قد تعرضت إلى التصبغات بشكل كبير. وفي الحلات التي تعاني من تصبغات شديدة، فإن التركيبات التاجية تعد هي الحل لتلك المشكلة. ولكن العديد من المرضى لا يفضلون أن تبرى أسنانهم بشكل كامل، ويفضلون الحلول الأقل ضررًا لسطح الأسنان الطبيعي.

ويعتبر التبييض هو العلاج الأمثل والرائج في الوقت الحالي لمشكلة التصبغات، وكذلك الأكثر حفاظًا على طبقة المينا من حلول التركيبات. وهو حل فعال للأسنان سواء كانت عادية أو تعرضت لعلاج الجذور. وتعطي جلسات التبييض شكل مرضي بدرجة كبيرة للمرضى، وتناقش خطة العلاج وطرق المحافظة على الأسنان مع الطبيب للمحافظة والاستفادة من التبييض لأطول فترة ممكنة.

المصادر:

Research Gate

7 خرافات حول المهبل

إن الأساطير حول المهبل موجودة منذ أجيال، وكانت هناك حكايات مروعة عن المهبل.
اليوم كذلك هناك انتشار واسع لشائعات حول المهبل ونظافته مثلًا هناك إعلانات تروج للاستخدام اليومي للغسول المهبلي بدون وجود دليل على فائدته كما هناك ترويج للعديد من المنتجات الأخرى.

يمكن أن يكون مقدار المعلومات الخاطئة الموجودة ضارًا للغاية.

وللأسف الكثير مما نسمعه عن المهبل غير حقيقي مثل القول السائد بأنه لا ينبغي أن تكون هناك إفرازات للمهبل إلا إذا كان مريض، هذه المعلومات الخاطئة وغيرها ليست فقط غير دقيقة، ولكنها يمكن أن تجعلنا نشعر أيضًا بكل أنواع الخجل والتوتر غير الضروريين.

من المهم التحدث عن المهبل بطريقة صحيحة وبطريقة أكثر انفتاحًا لذا سنتحدث في هذا المقال عن 7 خرافات شائعة حول المهبل.

خرافة 1: الإفرازات تعني أن هناك شيئًا خاطئًا

وجود الإفرازات المهبلية شيء طبيعي عند معظم النساء خاصة في منتصف الدورة عند الإباضة سيكون لديهن المزيد من الإفرازات ويكون مخاطي. قد تكون الإفرازات قليلة قبل فترة الحيض مباشرةً وعندما تنتهي الدورة. لذلك ستعتاد معظم النساء على مر السنين على ما هو طبيعي بالنسبة لهن. تقل الإفرازات عند النساء في سن اليأس، والمدخنات واللواتي يتناولن حبوب منع الحمل أو مضادات الهيستامين.

المفتاح هو ملاحظة ما هو طبيعي بالنسبة لك ثم زيارة طبيب أمراض النساء الخاص بك إذا لاحظت أي تغييرات، مثل الرائحة الكريهة أو الدم مما ربما يشير إلى وجود عدوى. وإذا كنت قلقة من أن لديك إفرازات كثيرة جدًا، وكانت لديك كمية كبيرة من المواد الجافة المتقشرة في ملابسك الداخلية كل يوم، أو كنتِ تشعرين بالحاجة إلى ارتداء بطانة اللباس الداخلي كل يوم فلا بأس بزيارة الطبيب.

خرافة 2: هناك شيء خاطئ إذا لم تحدث لك هزات الجماع من المهبل

الحقيقة هي أن الكثير من النساء لا تصل لهزات الجماع من الجماع المهبلي في حد ذاته. في إحدى الدراسات الحديثة وجدت أن 18٪ فقط من النساء اللاتي شملهن الاستطلاع إن الجماع وحده يمكن أن يمنحهن النشوة الجنسية. في دليل الصحة الإنجابية للإناث، كتبت الدكتورة ماري جين مينكين أخصائية أمراض النساء بجامعة ييل أن العديد من النساء بحاجة إلى نوع من تحفيز البظر لتحقيق ذلك.


بل ويجادل بعض الباحثين والأطباء في مجال الجنس بأنه لا يوجد شيء مثل “النشوة الجنسية المهبلية” على أي حال. وبدلاً من ذلك يقولون إن كل هزة الجماع تحدث بسبب التحفيز المباشر أو غير المباشر للبظر.

هذا منطقي أكثر بمجرد أن تعرف أن معظم البظر مخفي داخل الجسم. يمكن أن تعرف الكثير عن هذا الموضوع من مقال ما هي قصة اكتشاف البظر؟

خرافة 3: يجب أن تظهر أعراض على المهبل في الأمراض المنقولة جنسياً

في حين أن بعض النساء تظهر عليهن أعراض الكلاميديا، ​​أو السيلان، أو الهربس، أو الزهري ، إلا أن هناك بعض الالتهابات التي لن تسبب أي أعراض على الإطلاق. في الواقع ما يزيد عن 50٪ من النساء المصابات بالكلاميديا على سبيل المثال لن يعرفن أنهن مصابات به. وفي النساء يمكن أن تؤدي بعض الأمراض المنقولة بالاتصال الجنسي غير المعالجة إلى العقم والضرر الدائم للجهاز التناسلي، وبالتالي تعتبر الاختبارات المنتظمة للأمراض المنقولة بالاتصال الجنسي مهمة جدًا.

خرافة 4: يجب أن يكون للمهبل رائحة فاكهية أو لطيفة

المهبل عضو ذاتي التنظيف وبه بكتيريا طبيعية للحفاظ على صحته. هذه البكتيريا لها رائحة عفنة طبيعية. يجب أن تكون رائحة المهبل كرائحة المهبل! ليست زهرة أو فاكهة أو أي شيء آخر.

محاولة تنظيف المهبل بالغسول، أو المنظفات الإضافية يمكن أن يسبب خللًا في صحة المهبل مما يسبب أحيانًا التهابات مثل التهاب المهبل الجرثومي أو الخميرة. تجنب هذه الالتهابات عن طريق غسل الأعضاء التناسلية الخارجية (الفرج) فقط بقطعة من الصابون العادي غير المعطر.

خرافة 5: كثرة ممارسة الجنس تؤدي إلى إرخاء المهبل

عندما تثار يصبح المهبل مشحمًا بشكل طبيعي ويتمدد ليستوعب. كل هذا ينعكس بمجرد انتهاء حالة الاستثارة. على الرغم من أن المهبل قد يبدو أضيق قليلاً في حالات معينة أو أكثر مرونة في حالات معينة إلا أنه عضو مرن للغاية وملائم، وغني جدًا بالأعصاب وإمدادات الدم. ويجب الأخد بعين الاعتبار أن الولادة المهبلية يمكن أن تحدث بعض التغيرات في المهبل، ولكن تمارين قاع الحوض (المعروفة أيضًا باسم كيجل) يمكن أن تساعد.

خرافة 6: يجب إزالة شعر العانة لتنظيف المهبل

لا يوجد دليل يثبت هذا القول بل يعتبر شعر العانة هو خط الدفاع الأول ضد الغزاة الذين يمكن أن يسببوا الحكة، والتهيج، والالتهابات وبالتالي يمكن أن يقي الشعر المهبل من البكتيريا.

خرافة 7: يتبلل المهبل خلال الإثارة الجنسية فقط

عندما يتبلل المهبل يعني أن الأنثى تريد ممارسة الجنس! خطأ يمكن أن يتبلل المهبل لعدة أسباب. تسبب الهرمونات إفراز مخاط عنق الرحم يوميًا. كما يحتوي الفرج على نسبة عالية من الغدد العرقية التي يمكن أن تنتج تلقائيًا تزييتًا عند لمس المهبل بغض النظر عن الإثارة.

وبالتالي تذكر: لا ينبغي أبدًا اعتبار البلل المهبلي علامة على الموافقة على ممارسة الجنس. يجب أن تكون الموافقة شفهية.


بالإضافة إلى هذا الخرافات هناك العديد منها والتي تحدثنا عنها في مقالات سابقة مثل استخدام المنظفات للمهبل، والنزيف عند الجماع لأول مرة دليل على العذرية، وأن الفرج والمهبل تركيب واحد.


مصادر 7 خرافات حول المهبل:
1. healthline.com
2. thebirthcenter.com
3. insider.com

يتساءل العديد من الأشخاص عن معجون الأسنان الأنسب لأسنانهم. إن معجون الأسنان لا يقل أهمية عن فرشاة الأسنان، واختيارهم بشكل سليم يساعد في عملية تنظيف الأسنان بطريقة صحية. وقد تعددت أهداف استخدام معجون الأسنان وتباينت بين التنظيف وإزالة الرائحة الكريهة، إلى التبييض والتجميل. كما تقوم بدور مهم في العناية بصحة اللثة والوقاية من أمراض الفم المختلفة. ولكن بسبب تعدد أسماء الشركات التي تنتج معاجين الأسنان والتنافس فيما بينها، فإن العديد منّا يقع فريسة للدعاية والإعلانات بدلًا من شراء المعجون الأنسب للأسنان. لذلك يجب عليك الانتباه إلى مكونات معجون الأسنان لتحقيق الغاية من استخدامه.

كيف بدأ معجون الأسنان؟

يعتقد البعض أن معجون الأسنان هو ابتكارٌ حديث، ولكن الفكرة وجدت من قديم الزمان في 3000 إلى 5000 ق.م. استخدم المصريون القدماء مزيج من رماد حوافر الثيران بالإضافة إلى نبات المر، وقشر البيض والصخور الاسفنجية، لتنظيف الأسنان وتلميعها. واستخدم الفرس مزيج من القواقع والمحار، بالإضافة إلى الجبس والعسل وبعض الأعشاب لتنظيف الأسنان منذ 1000ق.م. أما الرومان فقد أضافوا النكهات إلى تلك المعاجين للتغلب على النفس كريه الرائحة، ولكنّها كانت نكهات تتراوح بين الفحم ولحاء الأشجار. أضاف الصينيون لتلك النكهات النعناع والجنسنغ، لتمتاز خلطتهم بالرائحة الزكية الجذابة.

رغم قدرة تلك الخلطات على تنظيف الأسنان، إلا أنها كانت مدمرة لطبقة المينا. إذ تسببت في تآكل الأسنان بشكل سريع لما تحتويه من حبيبات شديدة الخشونة على سطح الأسنان. كما كانت نكهتها غير مستساغة، مما أدى إلى استخدامها بشكل محدود، إضافة إلى التكلفة العالية التي قصرت استخدامها على المقتدرين ماديًّا. وهذا ما سعى العلم لتغييره، وتوالت المحاولات لإنتاج معجون يقوم بالتنظيف والوقاية من الأمراض، بالإضافة إلى نكهة مستساغة وتحسين رائحة الفم. ولكن لم تكن تلك المعادلة بالسهلة، فقد واجه العلماء عدة صعوبات للوصول إلى ما يعرف اليوم بمعجون الأسنان. فقد طور العلماء شيئًا فشيئًا العناصر المضافة بداية من بودرة تنظيف الأسنان، مرورًا بعجنها مع الجلسرين، وصولًا إلى طفرة إضافة الفلورايد. ومما لا شك فيه أن العلم لا زال يطور من العناصر المضافة لمعاجين الأسنان حتى يومنا الحالي.

مما يتكون معجون الأسنان؟

يتكون معجون الأسنان من مادة كاشطة لتنظيف طبقة البلاك وبقايا الطعام. مضاف إليها نكهات وروائح ليتم تقبلها أثُناء الاستخدام. تختلف العناصر وفقًا لقدرتها على تنظيف الأسنان، ومدة التصاقها وبقائها على سطح السن، ليدوم تأثيرها أطول مدة ممكنة. كما يتم إضافة الفلورايد لتقوية سطح الأسنان، وكذلك لاحتوائه على خاصية «تثبيط التسوس-«cariostatic effect. إضافة إلى بعض العناصر التي تعمل على إبطاء عملية تكوين طبقة البلاك. و«مركبات مضادة للالتهاب اللثة-Antigingivitis agents» كالـ (التريكلوزان-Triclosan، وكلوريد الستانوس Chloride Stannous، وكلوريد الفلورايد-Chloride Fluoride، وسترات الزنك-Zinc Citrate، وفلوريد الزنك-Zinc Fluoride). ولكن من الجدير أن نعرف أن استخدام مادة الترايكلوزان بشكل مستمر قد يسبب التسمم. لذلك فإن تخزينه واستخدامه أصبح تحت الملاحظة.

المواد المضادة للرائحة الكريهة

أحد أهم العناصر المضافة إلى معجون الأسنان هي المواد المضادة للرائحة الكريهة والتي تعمل على التفاعل مع الكبريت المتطاير التي تنتجه البكتيريا. ويعتبر الزنك من المواد القادرة على التفاعل مع تلك المواد وتحويلها إلى مواد غير متطايرة. مما يؤدي إلى تحسين الرائحة الكريهة للفم. ويتم إضافة مثبطات للجير والتي تعمل على منع تصلب طبقة البلاك وتحولها إلى جير.

العناصر المبيضة

ولغرض تجميلي يضاف عناصر مبيّضة، لإزالة التصبغات الخارجية الناتجة عن تناول الأطعمة الملونة وشرب المنبهات. وتختلف تلك العناصر باختلاف طبيعة عملها، فإما أن تعمل بطريقة كيميائية، أو ميكانيكية، أو عن طريق التلاعب الضوئي. ويعتبر الفوسفات من العناصر التي تساعد على إزالة التصبغات الخارجية، كما أن لديه القدرة على تثبيط تكون الجير. وتستطيع المبيضات الكيميائية أن تكسر روابط التصبغات الأولية، وتزيح كذلك البروتينات الحبيبية التي تعمل على تغيير لون الأسنان الطبيعي.

كما يعتبر بيروكسيد الهيدروجين من أشهر العناصر التي تساعد على التبييض للأسنان. سواءً أكانت تصبغات خارجية، أو بمساعدة الطبيب لإزالة التصبغات الداخلية. ولكن حتى الآن هناك جدل حول فعالية تبييض الأسنان عن طريق استخدام المعجون فقط. وللإضافة إلى التبييض الكيميائي، يتم مزج بعض الحبيبات مختلفة في الشكل ومقدار الخشونة الذي يساعد في كشط التصبغات الخارجية. ومؤخرًا تمت إضافة الكوفارين الأزرق والذي يعمل على الالتصاق بسطح السن للتلاعب البصري في لون الأسنان لتصبح أكثر بياضًا.

عناصر مضادة للحساسية

يفضل كذلك تواجد عناصر مضادة لحساسية الأسنان مع معجون الأسنان عامة، ومع المعاجين المستخدمة للتبييض خاصة. ويعد ملح البوتاسيوم أحد أشهر الأمثلة على تلك المواد التي تساعد على سد الثقوب التي تسبب حساسية الأسنان. ومؤخرًا تمت إضافة مادة الزجاج الحيوي التي تعمل على منع حساسية الأسنان.

نصائح عند اختيارك لمعجون أسنانك

• يمكنك اختيار معجون الأسنان اليومي ليناسب احتياجك، في العموم تحتاج إلى معجون أسنان يحتوي على الفلورايد لتقوية طبقة المينا، وتقليل تقدم التسوس.
• وإن كانت أسنانك تعاني من الحساسية، فعليك أن تختار معجون الأسنان الذي يحتوي على مواد تقلل من حساسية الأسنان، يعتبر الـ Bioglass من أحدث التقنيات المضافة للتعامل مع حساسية الأسنان. كذلك نترات البوتاسيوم تقلل من حساسية الأسنان، وتعد كذلك من العناصر المهمة إن كنت تعاني من تلك المشكلة.
• أما إن كان الغرض من معجون الأسنان ليس للاستخدام اليومي، مثلًا كالتبييض فإن عليك اختيار المعجون المضاف إليه الكوفارين الأزرق والفوسفات. ولا ينصح باستخدام المعجون المبيض بالطريقة الميكانيكية لفترة طويلة، لتجنب تآكل طبقة المينا. واختر معجون الأسنان الذي يحتوي على حبيبات أصغر حجمًا لكشط التصبغات، واستخدم معها فرشاة ناعمة. ولا تنسى أن تقرأ تعليمات استخدام المعجون المبيض، لتتأكد من الكمية والمدة المطلوبة، واحذر من تعريض أسنانك للمعجون المبيض بشكل مبالغ فيه عن التعليمات المكتوبة.
• عند استخدامك لمعجون الأسنان فليس عليك أن تملأ سطح الفرشاة كما نرى في الإعلانات التجارية بل ضع أقل من ربع سطح الفرشاة، أو حجم حبة البازلاء. هناك بأن استخدام كمية أكبر من المعجون يجعل أسنانك أثر نظافة، ونفسك أكثر انتعاشًا، ولكن ذلك اعتقاد خاطئ. لذلك فاختيار حجم عبوة كبير سيبقى معك مدة طويلة ويساعدك على التوفير، خاصة أن لمعجون الأسنان صلاحية طويلة الأمد.
• ابحث عن اسم معجون الأسنان الخاص بك في موقع الجمعية الأمريكية لطب الأسنان “ADA“.

الصحة والسلامة أثناء الاستخدام

تعد أشهر المشاكل الناتجة عن استخدام معجون الأسنان بطريقة خاطئة هي حالة التسمم بالفلورايد. ويحدث ذلك عادة عند ابتلاع كمية كبيرة من معجون الأسنان بشكل متعمد. وتقدر تلك الجرعة السامة بـ 5 مجم \ كجم، لذلك تتعمد الشركات تحديد كمية الفلورايد خاصة في المعجون الخاص بالأطفال. مع الحرص ومتابعة الأطفال أثناء عملية تنظيف الأسنان، ومنعهم من تناوله إن حدث ذلك. إذ يتعرض الطفل إلى الغثيان والقيئ، و الإسهال عند بلعه لكميات كبيرة من المعجون. وفي تلك الحالة ينصح بالتوجه إلى الطبيب لإسعاف الطفل من تلك الحالة.

عادة ما يتم التعامل مع تلك الحالات عن طريق إعطائها كأس من الحليب لاحتوائه على الكالسيوم، ولكن هذا يناسب الحالات البسيطة. أما عند ابتلاع كمية كبيرة فقد يلجأ الطبيب إلى عملية غسل المعدة بمحلول مركز من الكالسيوم للتخلص من الكميات الكبيرة من الفلورايد. ولأن الوقاية خير من العلاج، فإن التوعية المبكرة للأطفال، مع مراقبتهم قد تكون منقذة للحياة.

المصادر:

(PDF) An Introduction to Toothpaste – Its Purpose, History and Ingredients (researchgate.net)