پزشکی بالینی

محققان با استفاده از نانوذرات پلیمری و زنجیره سلولز موفق به ساخت هیدروژل خودترمیم شونده شدند؛ این هیدروژل می‌تواند دارو را حمل کرده و با استفاده از سرنگ وارد بدن بیمار شود. دانشمندان علاقه‌مند هستند تا از ژل‌ها برای دارورسانی استفاده کنند؛ دلیل این امر آن است که ژل‌ها را می‌توان به اشکال مختلف درآورد و به‌ گونه‌ای طراحی کرد که بتوانند در یک دوره زمانی مشخص دارو را آزاد کنند. استفاده از ژل، همیشه عملی نیست زیرا باید بیمار را جراحی کرد و ژل را در بدن او قرار داد. 
 برای حل این مشکل، محققان مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) هیدروژل خودترمیم شونده‌ای طراحی کردند که می‌توان آن را با استفاده از سرنگ به بدن تزریق کرد. این ژل‌ها که امکان حمل یک یا چند دارو را دارند، برای درمان بیماری‌هایی نظیر سرطان مناسب هستند. برای ساخت این هیدروژل، محققان از نانوذرات پلیمری و زنجیره‌ای از یک پلیمر دیگر نظیر سلولز استفاده کردند. محققان این پروژه می‌گویند: این هیدروژل در اثر اعمال فشار می‌تواند تغییر شکل دهد؛ بنابراین می‌توان این هیدروژل را به وسیله سرنگ به بدن تزریق کرد. این هیدروژل بدون نیاز به جراحی وارد بدن می‌شود. پیش از این، محققان با استفاده از زنجیره‌های پلیمری، هیدروژلی برای مصارف زیست‌پزشکی ساخته بودند که برای ساخت لنز چشمی مناسب بود. مشکل این هیدروژل آن بود که بعد از شکل گرفتن، تغییر شکل آن امکان‌پذیر نبود. 
 برای حل این مشکل، پژوهشگران تصمیم به ساخت هیدروژلی گرفتند که بتواند در اثر فشار تغییر شکل دهد، از این رو به سراغ پلیمرهای خودآرا رفتند. این پلیمرها نیز ساختار پیچیده‌ای داشتند، در حالی که محققان به دنبال ماده‌ای ساده برای این کار بودند. از این رو از نانوذرات کوپلیمری PEG-PLA ترکیب شده با سلولز استفاده کردند. هر زنجیره‌ سلولزی، پیوند ضعیفی با نانوذرات می‌دهد که یک شبکه ضعیف بدست می‌آید. با اعمال فشاری نظیر آنچه که در سوزن سرنگ اتفاق می‌افتد، این شبکه از هم جدا می‌شود و مجددا ساختار دیگری را بوجود می‌آورد. این ویژگی خودترمیم‌شوندگی برای تزریق هیدروژل با استفاده از سرنگ بسیار مناسب است. نتایج این پژوهش در نشریه Nature Communications منتشر شده‌است.  

محققان آلمانی روشی برای تولید نانوذرات ایجاد کرده‌اند که می‌تواند با تطبیق‌پذیری بالا برای دارورسانی به سلول‌های سرطانی گوناگون مورد استفاده قرار گیرد. این روش جدید امکان ساخت نانوذرات را با طراحی‌های ویژه برای کاربردی به خصوص فراهم می‌کند. این ذرات می‌توانند به راحتی با عوامل شیمیایی گوناگون بارگذاری شده و با برچسب‌گذاری برای یک گونه خاص سلول مورد استفاده قرار گیرند؛ بنابراین این ذرات به سلول‌های سرطانی مشخصی چسبیده و دارو را آزاد می‌کنند. بدین صورت داروی ضدسرطان مستقیما و به طور خاص به سلول سرطانی خواهد رسید.
نانوذرات هوشمند برای دارورسانی هدف‌گذاری شده باید معیارهای مشخصی را دارا باشند. آنها باید ظرفیت بالایی برای حمل دارو داشته، پوششی انطباق‌پذیر با غشاهای بیولوژیکی داشته باشند و بتوانند لیگاندهایی را که به دریافت‌کننده‌های خاص در سلول سرطانی متصل می‌شوند، ارائه دهند. به محض ورود ذرات به سلول باید با سیگنالی مخصوص تحریک‌ شده تا دارو را آزاد کنند. طراحی ماده‌ای با چنین مشخصات بسیار دشوار است، اما این محققان با ارائه سیستم جدید توانستند سکویی منطبق با دارو‌ها و سلول‌های سرطانی گوناگون ایجاد کنند.
این سیستم بر اساس نانوذرات مزوحفره سیلیکا است که بی‌خطر و زیست‌تجزیه‌پذیر بوده و حفرات آن فضای قابل‌ توجهی برای ذخیره‌سازی دارو فراهم می‌آورند. یک سلول حساس به نور به سطح ذره متصل است و بار دارویی درون حفرات ذخیره می‌شوند. هر ذره با یک لایه چربی مشابه با غشای پلاسمایی یک سلول خاص پوشیده شده است. لیگاندی که توسط گیرنده‌های سلول سرطانی شناسایی می‌شوند، درون این لایه تزریق می‌شود.
در این تحقیق جدید محققان مذکور لیگاندهای ویژه‌ای را برای سلول‌های سرطانی کبد و گردن رحم مورد آزمایش قرار دادند. فعال‌سازی سلول‌های حساس به نور با نور قرمز منجر به باز شدن لایه چربی و آزاد شدن دارو می‌شود. پاسخ‌گویی سلول‌های حساس به نور، به نور قرمز به غیر از نور آبی که در آزمایشات پیشین مورد استفاده قرار گرفته بود نیز پیشرفت مهمی به شمار می‌رود. نور قرمز سمیت کمتری برای سلول‌ها و نفوذ عمیق‌تری درون بافت خواهد داشت. نکته حیاتی دیگر این است که بخش حساس به نور مستقیما به حامل دارو متصل است که باعث می‌شود اثر آن به طور محلی و بلافاصله در مجاورت نانوذره ایجاد شود و اثر مخربی روی ناحیه وسیعی از سلول‌های داخلی نداشته باشد. این محققان، نتایج خود را در مجله‌ «Nano Letters» منتشر کرده‌اند.

محققان موفق به توليد نانولوله‌هاي جديد براي تصويربرداري و دارورساني شدند. مي‌توان از نانولوله‌هاي کربني براي نفوذ بي‌خطر به‌ درون سلول‌هاي انسان و رهايش داروهاي ضد سرطان يا مولکول‌هاي DNA تغييريافته در ژن‌درماني استفاده کرد. با وجودي که هنوز راهي طولاني تا استفاده از اين فناوري در کاربردهاي باليني بايد طي شود، گروهي از محققان دانشگاه «بث» به رهبري دکتر «صوفيا پاسکو» نشان داده‌اند که چگونه اين لوله‌ها مي‌توانند به ‌عنوان «حامل‌هاي بار» عمل کرده و با نفوذ در غشاي بيروني سلول، برخي مولکول‌هاي دارويي را به‌ درون سلول برسانند.
نانولوله‌هاي کربني که تنها يک ميليارديم متر قطر دارند، حتي در برخي آلاينده‌هاي هوا يا در دوده نيز يافت مي‌شوند. مي‌توان از اين لوله‌ها در رسانش عوامل تصويربرداري همچون برچسب‌هاي فلورسانس و راديونوکليدها يا ايزوتوپ‌هاي راديواکتيو که به ‌طور وسيعي در تشخيص و درمان استفاده مي‌شوند، نيز بهره برد؛ اين عوامل تصويربرداري امکان گرفتن تصاوير با کيفيت بالا از سلول‌ها و بافت‌ها را فراهم کرده و تشخيص زودهنگام سرطان را امکان‌پذير مي‌كنند.
روش جديدي که توسط محققان ابداع شده است، شامل کوتاه کردن، تغيير دادن و خالص‌سازي نانولوله‌ها به‌ نحوي است که بتوانند در کاربردهاي وسيع‌تري نسبت به نانولوله‌هاي معمول مورد استفاده قرار بگيرند. سپس با استفاده از يک فرايند ارزان، سريع و بسيار کنترل‌پذير مبتني بر شيمي ابرمولکولي، مولکول‌هاي درخشان فلورسانس به شکلي محکم دور اين نانولوله‌ها پيچيده مي‌شوند. بررسي‌هاي اوليه نشان مي‌دهند که سلول‌هاي سرطان پروستات، اين ترکيب نانولوله/مولکول فلورسانس را به‌ خوبي جذب مي‌کنند. شيمي ابرمولکولي شاخه‌اي از شيمي است که به ‌عنوان شيمي فراي مولکول‌ها مشهور است. مرحله بعدي اين تحقيق بررسي توليد نانولوله‌هايي است که نه تنها مي‌توانند داخل و روي سطح خود مولکول‌هاي مفيد از نظر پزشکي را با خود حمل کنند، بلکه قابليت هدفگيري سلول‌هاي خاص نظير سلول‌هاي آسيب‌ديده يا سرطاني را نيز دارند.
به گزارش ایسنا، همچنين بايد روش ساده‌تري براي ايجاد اتصال محکم ميان نانولوله‌ها و مولکول‌ها ابداع شود تا اين مولکول‌ها قبل از آنکه از نانولوله‌ها جدا شوند، بتوانند وارد سلول‌ها شوند. اين کار توسط محققان دانشگاه «بث» و با همکاري محققان دانشگاه‌هاي آکسفورد، کمبريج و ناتينگهام صورت گرفته است. هزينه اين کار توسط انجمن تحقيقات پزشکي، انجمن سلطنتي و دانشگاه بث تأمين شده است. همچنين در اين کار از تجهيزات مجموعه تحقيقاتي هارول استفاده شده است. جزئيات اين کار در مجله «Advanced Functional Materials» منتشر شده است.

محققان دانشگاه کاليفرنيا در «ديويس» موفق به سنتز گروه جديدي از نانوذرات شده‌اند تا از رهايش زودهنگام دارو جلوگيري كنند؛ اين کار دقت رسانش دارو به تومورهاي سرطاني را افزايش داده و کارايي داروي رهاشده را بهبود مي‌بخشد. اين پژوهشگران به ‌رهبري پروفسور «کيت لام»، استاد دانشکده بيوشيمي و پزشکي مولکولي، مايسل‌هاي جديدي به‌ نام مايسل‌هاي با پاسخ دوگانه و پيوند عرضي بروناتي (BCMs) توليد کرده‌اند که در پاسخ به محرک‌هاي خاص، تغييرات فيزيوشيميايي ايجاد مي‌کنند.
مايسل‌ها مجموعه‌اي از مولکول‌هاي فعال سطحي هستند که در يک مايع آبي همانند آب شور پخش شده‌اند. اين ذرات نانومقياس بوده و مي‌توانند به‌ عنوان نانوحامل در دارورساني به ‌کار‌ روند. BCMها دسته جديدي از مايسل‌ها به ‌شمار مي‌روند که در پاسخ به ميکرومحيط اسيدي تومور و يا يک ترکيب شيميايي تزريق ‌شده همانند مانيتول محتواي خود را به سرعت آزاد مي‌کنند. «يوآن پيلي»، نويسنده اول مقاله مربوط به اين کار مي‌گويد: استفاده از نانوحامل‌هاي مايسلي هدف‌گير که به شکلي برگشت‌پذير، پيوند عرضي برقرار مي‌کنند، از رهايش زودهنگام داروهاي ضدسرطان در جريان خون جلوگيري کرده و غلظت دارو را در محل تومور افزايش مي‌دهند. اين قابليت مي‌تواند پيشرفت زيادي در درمان سرطان ايجاد کند.
استفاده از نانوذراتي که در برابر محرک‌هاي خاص عکس‌العمل نشان مي‌دهند، در زمينه دارورساني افزايش يافته است. از ميان اين نانوذرات مي‌توان به مايسل‌هاي پاسخگوي داراي پيوند عرضي (SCMs) اشاره کرد که مي‌توانند به ‌عنوان حامل‌هاي نانومقياس در رسانش دارو به تومورها به‌ کار روند. اغلب نانوذرات محتواي خود را به شکل زودهنگام رها کرده و به هدف خود نمي‌رسند. SCMها مي‌توانند محتواي خود را تا رسيدن به هدف مورد نظر کپسوله کرده و از رهايش آنها در جريان خون جلوگيري کنند. توليد مايسل‌هاي داراي پيوند عرضي که به محيط پيرامون خود حساس هستند، مي‌تواند در درمان سرطان بسيار مفيد باشد. اين مايسل‌ها محتواي خود را درون بافت سرطاني رها مي‌کنند.
به گزارش ایسنا، مايسل‌هاي با پاسخ دوگانه که توسط گروه لام توليد شده‌اند، نسل جديدي از SCMها محسوب مي‌شوند که قابليت پاسخگويي به چندين محرک مختلف را دارند. اين مايسل‌ها دارو را بر اساس خودآرايي پليمرهاي حاوي بورونيک اسيد و پليمرهاي حاوي کاتچول (catechol) رها مي‌كنند؛ هر دوي اين پليمرها موجب حساسيت غيرعادي مايسل‌ها به pH محيط مي‌شوند. اين محققان پايداري مايسل‌هاي داراي پيوند عرضي بوروناتي و همچنين پاسخ آنها به محيط اسيدي و مانيتول را به ‌دقت بهينه‌سازي کرده‌اند. جزئيات اين کار به صورت آنلاين در «Angewandte Chemie» منتشر شده است.

دانشمندان سیستم میكروسوزنی برپایه ابریشم ساختند كه می تواند میزان دقیقی از داروها را در طول زمان و بدون نیاز به خنك سازی در بدن آزاد كند. به گزارش ساینس دیلی، این سوزن های كوچك توسط مهندسان زیست فناوری در دانشكده مهندسی دانشگاه Tufts ساخته شده است. این سوزن ها را می توان تحت دما و فشار طبیعی و در محیط آب ساخت و تركیبات حساس زیست شیمیایی را بر روی آن قرار داد. این سوزن های جدید زیست تجزیه پذیر و زیست سازگار هستند. پژوهشگران موفق شدند توانایی این میكروسوزن ابریشمی را در انتقال یك مولكول بزرگ آنزیمی موسوم به (HRP ) نشان دهند. همچنین می توان بر روی این میكروسوزن های ابریشمی تتراسایكلین گذاشت تا مانع از رشد باكتری استافیلوكوك و بروز عفونت در محل شود. این سیستم جدید می تواند بر چالش های انتقال طولانی مدت دارو غلبه كند. مجریان این طرح معتقدند این فناوری می تواند برای دیگر كاربردهای ذخیره زیستی نیز به كار گرفته شود. این میكروسوزن ها كه اندازه آنها از یك میكرون بیشتر نیست می توانند بدون رسیدن به اعصاب، به لایه بالایی پوست نفوذ و سیستم انتقال داروی بدون درد را فراهم كنند. نتایج این تحقیقات در نشریه Advanced Functional Materials منتشر شده است.