تسکین درد با نانومیله‌های دارای پوشش پروتئینی

محققان ژاپنی با استفاده از پوشش‌دهی نانومیله‌های طلا با نوعی پروتئین، موفق به ساخت دارویی برای تسکین درد شدند. این دارو به صورت تزریق موضعی وارد بدن بیمار می‌شود. یک گروه تحقیقاتی از مؤسسه علوم مواد سلولی دانشگاه کیوتو موفق به ارائه روشی شدند که در آن از نانومیله‌های طلا برای هدف‌گیری گیرنده‌های درد استفاده می‌شود. 
نانومیله‌های طلا ابعاد کوچکی دارند به طوری که طول و عرض آن‌ها بین یک تا صد نانومتر است. پژوهشگران این پروژه اقدام به پوشش‌دهی نانومیله‌های طلا با نوعی پروتئین کردند؛ پروتئینی که چربی را در بدن منتقل می‌کنند. به این پروتئین‌ها لیپوپروتئین گفته می‌شود. این پوشش‌دهی موجب می‌شود تا نانومیله‌ها به غشاء سلول‌های عصبی متصل شوند که این کار از طریق گیرنده‌های درد موسوم به TRV1 انجام می‌شود. 
پرتوهای مادون قرمز به این نانومیله‌های دارای پروتئین گیرنده‌های درد تابیده می‌شود. این نانومیله‌ها گرم شده و موجب فعال شدن گیرنده‌های درد در بدن می‌شود. با این کار یون‌های کلسیم از بین غشاء اجازه عبور پیدا می‌کنند. با فعال شدن، گیرنده‌های درد حساسیت خود را از دست داده و به نوعی موجب تسکین درد می‌شوند. نکته مهم دیگر آن است که گرمادهی به نانومیله‌های طلا موجب فعال شدن گیرنده‌ها می‌شود بدون این که اثری روی غشاء باقی گذارد؛ اثری که معمولاً موجب آسیب غشاء می‌شود. 
تحقیقات پیشین نشان داده‌ بود که نانوذرات مغناطیسی نیز می‌توانند موجب فعال شدن گیرنده‌های درد شوند که این کار با اعمال میدان مغاطیسی انجام می‌شود. در این روش لازم است سلول‌های هدف به شکل ویژه‌ای اصلاح شوند. در این پروژه نیاز به اصلاح ژنتیکی سلول‌ها نیست و کارایی نانومیله‌های 1000 بار بیشتر از نانوذرات مغناطیسی می‌باشد. توتسویا موراکامی از محققان اصلی این پروژه می‌گوید: «این نانوذرات طلا می‌تواند به مدت طولانی درون بدن باقی بمانند. کسانی که دردهای مزمن دارند می‌توانند از تزریق موضعی این نانوذرات استفاده کنند.» این گروه نتایج یافته‌های خود را در قالب مقاله‌ای با عنوان Thermosensitive Ion Channel Activation in Single Neuronal Cells by Using Surface-Engineered Plasmonic Nanoparticles.در نشریه Angewandte منتشر کردند.

ادامه نوشته

..::::  تولید واکسن عفونت ریه از نانومیله‌های پوشش‌دار  ::::..

ویروس مولد عفونت ریوی هر ساله میلیون‌ها نفر را به کام مرگ می‌کشاند. اخیرا واکسنی حاوی نانومیله‌های دارای پوشش پروتئینی ساخته شده که می‌تواند سیستم ایمنی بدن را نسبت به این ویروس فعال کند بدون این که خطری برای بدن داشته باشد. برای ایجاد ایمنی در بدن واکسیناسیون رایج‌ترین روش نزد پزشکان است. برای تولید واکسن معمولا از ویروس‌های مرده یا غیرفعال استفاده می‌شود. اخیرا واکسنی ساخته شده که در آن از نانومیله استفاده شده است. این نانومیله می‌تواند حامل پروتئینی باشد که بر روی گیرنده‌های خاصی در سطح ویروس RSV (ویروس سینسیتال تنفسی) قرار گیرد. این ویروس عامل عفونت ریوی بوده و هرسال موجب مرگ و میر 65 میلیون نفر در جهان می‌شود.
خطرناک بودن این ویروس نشات گرفته از پروتئینی به نام پروتئین F است که سطح این ویروس را می‌پوشاند.  این پروتئین موجب می‌شود تا ویروس وارد سیتوپلاسم سلول میزبان شده و باعث به هم چسبیدن سلول‌ها می‌شود. با این کار از بین بردن ویروس بسیار دشوار خواهد شد. برای از بین بردن این ویروس، باید پروتئین F را مورد هدف قرار داد. تاکنون تولید واکسن برای این ویروس بسیار دشوار بوده است. یکی از راه‌های تولید واکسن این است که پروتئین F به بدن تزریق شده تا موجب عکس‌العمل بدن شود، با این کار سیستم ایمنی بدن نسبت به این ویروس آماده می‌شود.
برای حل این مشکل محققان از نانومیله طلا به طول 57 و عرض 21 نانومتر استفاده کردند که دقیقا شکل ویروس را دارد. این نانومیله با استفاده از پروتئین F، پوشانده شده و به دلیل داشتن خواص فیزیکی و شیمیایی منحصربه‌فرد می‌تواند به سطح سلول بچسبد.
برای تست این واکسن از نمونه خون انسان استفاده شد، به طوری که نانومیله‌های طلا در این تست، پروتئین F را به سلول‌های ایمنی ویژه‌ای موسوم به دندریتیک رساندند. وظیفه سلول‌های دندریتیک این است که پروتئین‌های مهاجم نظیر پروتئین F را شناسایی و ویژگی‌های آنها را به سیستم ایمنی بدن اطلاع می‌دهند تا این سیستم بتواند برای مقابله با آنها آماده شود. نتایج تست این واکسن نشان داد که تزریق نانومیله‌های طلا حاوی پوشش پروتئینی منجر به تکثیر سلول‌های ایمنی بدن، موسوم به سلول T می‌شود. این نانومیله‌های پوشش‌دار وجود ویروس در بدن را به صورت کاذب ایجاد می‌کنند در حالی که خطری برای بدن ندارد؛ بنابراین می‌توان از آن به عنوان واکسن استفاده کرد.

ادامه نوشته