Green Synthesis of Ag2O/Ag NPs via Ginkgo Biloba and Their Anticancer Effects

لا يزال السرطان يمثل أحد أكثر التحديات هولاً في الطب الحديث، فهو مرض يحصد أرواح عدد لا يحصى من الناس عالمياً، وغالباً ما يتطلب علاجات قاسية مثل الإشعاع والعلاج الكيميائي التي يمكن أن تضر بالأنسجة السليمة جنباً إلى جنب مع الورم. وفي البحث عن حلول أكثر لطفاً وفعالية، وجه العلماء اهتمامهم إلى تقنية النانو، وهو مجال يتلاعب بالمادة عند مقي-اس صغير للغاية، يتراوح حجمه تقريباً بين واحد إلى مائة نانومتر. عند هذا المستوى، تسلك المواد سلوكاً مختلفاً عما هي عليه في حالتها الضخمة، مما يوفر خصائص فريدة يمكن تسخيرها للشفاء. ومن بين هذه المواد، أظهر أكسيد الفضة وجسيمات الفضة النانوية نتائج واعدة في محاربة العدوى والأورام، لكن الطرق التقليدية لإنتاجها غالباً ما تتضمن مواد كيميائية سامة ومعدات باهظة الثمن. وقد أدى ذلك بالباحثين إلى استكشاف "التخليق الأخضر"، وهي عملية تستخدم مستخلصات النباتات الطبيعية لبناء هذه الجسيمات الدقيقة، آملين في الجمع بين قوة تقنية النانو وأمان ووفرة الطبيعة.

في دراسة حديثة، استكشف باحثون من جامعة واسط في العراق ما إذا كانت أوراق شجرة "جينكو بيلوبا" (Ginkgo biloba) يمكن أن تعمل كمصنع طبيعي لإنتاج هذه الجسيمات النانوية القائمة على الفضة. تُعرف شجرة "جينكو بيلوبا" بأنها تحتوي على مركبات كيميائية متنوعة يمكنها التفاعل مع الأنظمة البيولوجية، وأراد الفريق معرفة ما إذا كانت هذه المركبات يمكنها ليس فقط تكوين الجسيمات النانوية، بل وأيضاً العمل كغلاف واقٍ حولها. بدأ العلماء بجمع أوراق "جينكو بيلوبا" الطازجة، وغسلها جيداً، وتجفيفها في الظل للحفاظ على تركيبها الكيميائي. قاموا بطحن الأوراق المجففة إلى مسحوق ناعم وخلطوها بالماء الساخن لإنشاء مستخلص سائل غني بالمواد الكيميائية النباتية. ثم تم دمج هذا المستخلص مع محلول نترات الفضة، وهو مصدر شائع لأيونات الفضة. وعند تسخين السائلين معاً، حدث تفاعل كيميائي، حيث تحول محلول الفضة الشفاف إلى خليط بني داكن. وقد أشار هذا التغير في اللون إلى النجاح في تكوين أكسيد الفضة والجسيمات النانوية للفضة، وهي عملية عمل فيها المستخلص النباتي كعامل اختزال لتحويل أيونات الفضة إلى جسيمات صلبة، وكعامل تغليف لمنعها من التكتل معاً.

لفهم ما صنعوه بالضبط، فحص الباحثون الجسيمات الجديدة باستخدام عدة أدوات متقدمة. استخدموا حيود الأشعة السينية، وهي تقنية تعتمد على ارتداد الأشعة السينية عن المادة للكشف عن هيكلها البلوري الداخلي، ووجدوا أن الجسيمات شكلت نمطاً مكعباً محدداً يميز كلاً من أكسيد الفضة والفضة النقية. وأظهر التحليل أن البلورات الفردية داخل الجسيمات كانت صغيرة جداً، بمتوسط حجم يبلغ حوالي 20 نانومتراً. كما نظروا إلى الجسيمات تحت مجهر إلكتروني نافذ، والذي يستخدم حزمة من الإلكترونات لإنشاء صورة عالية التكبير. كشفت هذه الصور أن الجسيمات كانت كروية الشكل في الغالب، تشبه الخرز الصغير، ومغطاة بطبقة من مستخلص نبات "الجينكو". ويعد هذا الغطاء أمراً بالغ الأهمية لأنه يعمل على تثبيت الجسيمات ويمنعها من الالتصاق ببعضها البعض. كما أكدت الاختبارات الإضافية باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء أن المجموعات الكيميائية للنبات، مثل تلك التي تحتوي على الأكسجين والنيتروجين، مرتبطة بالفعل بسطح جسيمات الفضة، مما يغلفها بفعالية في بدلة واقية طبيعية.

كان الاختبار النهائي لهذه الجسيمات النانوية هو معرفة ما إذا كان بإمكانها محاربة الخلايا السرطانية. استخدم الباحثون خط خلايا سرطان الثدي البشري المعروف باسم MCF-7، وهو نموذج شائع لدراسة المرض. وضعوا خلايا السرطان في طبق مختبري وعالجوها بكميات مختلفة من جسيمات الفضة النانوية، تتراوح من التركيز العالي إلى التخفيف الشديد. وبعد 24 ساعة، قاموا بقياس عدد الخلايا التي لا تزال على قيد الحياة. أظهرت النتائج علاقة واضحة بين كمية الجسيمات النانوية وبقاء خلايا السرطان على قيد الحياة. فعندما كان تركيز الجسيمات النانوية عالياً (أي عندما كان التخفيف منخفضاً)، بقيت خلايا سرطانية قليلة جداً على قيد الحياة، ولكن مع زيادة تخفيف المحلول (أي انخفاض التركيز)، بقيت المزيد من الخلايا على قيد الحياة. يشير هذا إلى أن الجسيمات النانوية سامة لخلايا السرطان بطريقة تعتمد على الجرعة، مما يعني أن فعاليتها تزدليد مع زيادة الكمية المستخدمة. ولتصوير هذا التأثير، استخدم الفريق أيضاً صبغة فلورية زرقاء خاصة تبرز الخلايا الحية. وتحت المجهر، كانت خلايا السرطان غير المعالجة تتوهج بسطوع، مما يظهر أنها صحية، بينما أظهرت الخلايا المعرضة للجسيمات النانوية انخفاضاً كبيراً في السطوع والعدد، مما أكد أن العلاج يقتل خلايا السرطان.

تشير الدراسة إلى أن الآلية الكامنة وراء موت الخلايا تتضمن تفاعل الجسيمات النانوية مباشرة مع أغشية الخلايا، مما يؤدي إلى انهيارها، وتوليد أنواع الأكسجين التفاعلية، وهي جزيئات غير مستقرة تسبب ضرراً للآلات الداخلية للخلية. وخلص الباحثون إلى أن استخدام مستخلص "جينكو بيلوبا" لإنتاج جسيمات الفضة النانوية هو طريقة مجدية ومنخفضة التكلفة وصديقة للبيئة تنتج جسيمات ذات إمكانات قوية ضد خلايا سرطان الثدي. ورغم أن هذا العمل لا يمثل بعد علاجاً للسرطان، إلا أنه يوفر خطوة ملموسة للأمام في فهم كيفية استخدام المستخلصات النباتية الطبيعية لهندسة مواد قد توفر يوماً ما بديلاً أكثر أماناً لعلاجات السرطان الحالية الأكثر سمية. وتسلط هذه النتائج الضوء على أن الطبيعة، عندما تُدرس وتُطبق بعناية، يمكن أن توفر اللبنات الأساسية لأدوات طبية متطورة.