..:::: نانوحامل هیدروژلی خودترمیم‌شونده برای دارورسانی ::::..

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.  

 

..:::: رفع مشکل بزرگ شدن بافت قلب با نانوحاملی جدید ::::..

محققان با استفاده از یک نانوساختار لیپیدی، نانوحاملی برای رساندن پروتئینی موسوم به اپلین به بافت قلب ساختند؛ این پروتئین می‌تواند برای رفع مشکل هایپرتروپی یا بزرگ شدن بیش از حد قلب مفید باشد. پژوهشگران دانشگاه استنفورد فرمولاسیون جدیدی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان نوعی پپتید درمانی موسوم به اپلین (apelin) را به درون بافت قلب تزریق کرد. با این روش می‌توان برخی بیماری‌های قلبی را بهبود داد. این گروه تحقیقاتی با استفاده از این روش جدید، اپلین را وارد بدن موش‌های بیمار کردند. نتایج نشان داد که عملکرد قلب آن‌ها بهبود قابل توجهی پیدا کرده است. 
 محققان این پروژه می‌گویند: نتایج این پروژه گامی مهم در مسیر توسعه روش‌های درمان بیماری‌های قلبی است. هایپرتروفی یا بزرگ شدن بیش از حد قلب، یکی از عوامل مرگ ورزشکاران است. عملکرد اشتباه دریچه، استرس و تمرینات سنگین از عوامل بروز این مشکل است. 
 
گیرنده‌های پروتئین G روی بافت‌های قلب نقش حسگر استرس را ایفا می‌کنند. در صورت وجود اپلین، این گیرنده کور شده و مانع از بروز مشکل می‌شود. زمانی که قلب به هر دلیل، تپش‌های شدیدی را تجربه کند، ترشح اپلین افزایش می‌یابد. در بیمارانی که مشکل هایپرتروپی دارند، سطح اپلین در بدن آن‌ها بسیار کم است؛ دلیل این موضوع مشخص نیست. پزشکان برای رفع این مشکل، تزریق وریدی اپلین را تجویز می‌کنند. اما داروی تزریق شده عمر کوتاهی داشته و به سرعت از پلاسمای خون زدوده می‌شود. بنابراین دوره اثربخشی آن بسیار کوتاه و در حدود هشت دقیقه است. برای حل این مشکل محققان از یک نانوحامل پپتیدی استفاده کردند تا اپلین را در بدن حفظ کنند. 
 
این تیم تحقیقاتی اسب تروجانی از جنس لیپید ساختند که به عنوان نانوحامل، اپلین را در بر گرفته و آن را از سیستم خون به بافت قلب می‌رساند. زمانی که این دارو در دو نوبت با فاصله 14 روز به موش‌های آزمایشگاهی تزریق شد، موش‌های مورد نظر نسبت به موش‌های کنترل، بهبود قابل توجهی به دست آوردند. نتایج این پژوهش در نشریه Biomaterials منتشر شده است.  

..:::: نانوحامل جدید برای توقف رشد تومورهای سرطانی ::::..

محققان نانوحامل جدیدی با ساختار هسته‌یی پوسته‌یی طراحی کرده‌اند که توانسته رشد تومورهای سرطان ریه و پستان را در موش متوقف کرده و موجب چروکیدگی این تومورها شود. یک گروه تحقیقاتی از مؤسسه‌ فناوری ماساچوست، روش جدیدی برای از بین بردن تومورهای سرطانی ارائه کرده است. این گروه از نانوذرات به‌عنوان حامل دارو استفاده کردند به‌ طوری که دو داروی متفاوت درون این نانوذرات قرار داده می‌شوند. این دو دارو در دو زمان مختلف رهاسازی می‌شوند. 
پژوهشگران این نانوحامل جدید را روی موش‌های مبتلا به سرطان ریه و پستان آزمایش کردند. نتایج نشان داد که ابعاد تومور به شکل قابل توجهی کاهش یافته است. نتایج این پژوهش در نشریه‌ Science Signaling به چاپ رسیده است. هاموند از محققان این گروه می‌گوید: «ما در حال توسعه‌ی نانوداروهای جدید هستیم به‌ طوری که ابتدا نانوذرات ساده‌ای که حامل تنها یک دارو بودند ساخته می‌شد اما در حال حاضر پژوهش‌ها به سوی ساخت نانوحامل‌های دارویی هوشمند کشیده شده‌ است. این نانوحامل‌های هوشمند می‌توانند تومورهای سرطانی را از بین ببرند. 
پزشکان معمولاً برای درمان سرطان دو یا چند داروی شیمی‌درمانی مختلف را برای بیمار تجویز می‌کنند با این امید که این ترکیب دارویی بتواند مؤثرتر از یک دارو باشد. تحقیقات متعددی روی ترکیب داروها انجام شده است که نشان می‌دهد این ترکیب کردن اثربخشی دارو را افزایش می‌دهد. در سال 2012 مقاله‌ای منتشر شد که نشان می‌داد زمان رهاسازی دارو به شدت روی نتیجه‌ی نهایی کار مؤثر است. 
در این پژوهش محققان از دارویی که موجب توقف رشد کنترل نشده‌ی تومور می‌شود، استفاده کردند تا تومور را تضعیف کنند. در واقع داروی اول موجب مهار تومور شده و داروی دوم برای از بین بردن تومور وارد عمل می‌شود. «ارلوتینیب»، یکی از داروهای مورد استفاده در این پژوهش است. این دارو گیرنده‌های رشد را روی دیواره سلول هدف‌گیری کرده و برای درمان سرطان پانکراس و ریه استفاده می‌شود. «دوکسوروبیسین» نیز داروی دیگر مورد استفاده در این پژوهش بود. این دارو معمولاً برای تومورهای رحم، ریه، پستان، لنف و لگن استفاده می‌شود. این گروه لیپوزومی طراحی کردند که در مرکز آن دوکسوروبیسین و در لایه خارجی ارلوتینیب قرار داده شده‌است. سطح این لیپوزم با استفاده از یک لایه‌ی پلیمری به نام PEG پوشانده شده‌است. این پلیمر دارو را از گزند سیستم ایمنی بدن محافظت کرده و اجازه فیلتر شدن آن را توسط کبد و کلیه نمی‌دهد.