پزشکی بالینی

محققان ژاپنی با ادغام دانش زیستی و نانویی خود به کپسول‌های جدیدی دست یافتند که علاوه بر تشخیص دقیق محل تومور، می‌تواند برای تحویل دارو نیز مورد استفاده قرار گیرد. پلیمرسامز‌ها کپسول‌هایی توخالی، ترکیبی و نانویی هستند که پیش از این ظرفیت بالقوه آن‌ها در حوزه تحویل دارو مورد بررسی قرار گرفته‌ است. پی‌آی‌سی‌سامز‌ها دسته جدیدی از پلیمرسامز‌ها هستند و به تازگی در دانشگاه توکیو توسعه داده شده‌اند. این مواد از اختلاط گروه‌های الکترولیتی متشکل از یون‌های منفی و مثبت ساخته می‌شوند. پی‌آی‌سی‌سامز‌ها می‌توانند درون جریان خون به مدت زمان زیادی و بدون مشکل خاصی باقی بمانند. آن‌ها همچنین می‌توانند برای تحویل مواد انحلال‌پذیر در آب به اندام‌های هدف (به عنوان مثال سایت‌های تومور) مورد استفاده قرار گیرند.
این پی‌آی‌سی‌سامز‌های کارکردی، پتانسیل زیادی برای تحویل دارو و تصویربرداری رزونانس مغناطیسی از تومور دارند. سی‌آرجی‌دی (Cyclic RGD or cRGD)، یک پپتید (peptide) یا زنجیره کوتاهی از اسیدهای آمینی است که به دو گیرنده متصل می‌شود. گیرنده‌های ذکر شده نقش مهمی در تشکیل رگ‌های خونی جدید درون تومور بازی می‌کنند. بنابراین سی‌آرجی‌دی یک ردیاب تومور خوب به حساب می‌آید.
محققان ژاپنی سی‌آرجی‌دی را به پی‌آی‌سی‌سامز متصل کردند و یک نانوکپسول ایجاد کردند. نانوکپسول زیر سیاهرگ موش تزریق شد و با سلول‌های گلیوبلاستوما (glioblastoma) زیر پوست آغشته گردید. گلیوبلاستوما یک تومور مغزی بسیار خطرناک است. تیم محققان دریافتند که نانوکپسول عمدتاً در رگ‌های خونی جدید تومور تجمع یافته و در 24 ساعت بعدی نزدیک رگ‌های خون باقی می‌ماند.
محققان سپس نانوکپسول را با ابرپارامغناطیس اکسید آهن بارگذاری کردند. نقش این ابرپارامغناطیس، بهبود وضوح ساختار درونی بدن، در تصویربرداری رزونانس مغناطیسی است. سلول‌های گلیوبلاستوما به درون مغز موش تزریق شدند و به آن‌ها اجازه رشد برای بیش از دو هفته داده شد. سپس ابرپارامغناطیس و نانوکپسول به درون سیاهرگ موش تزریق گردید. محققین از طریق تصویر‌برداری مغناطیسی با موفقیت توانستند پی‌آی‌سی‌سامز‌ها را درون رگ‌های خونی تشکیل یافته حول گلیوبلاستوما ردیابی نماید.
تحقیقات پیشین نشان می‌دهند که تصویربرداری مغناطیسی می‌تواند ابرپارامغناطیس بارگذاری‌شده بر روی پی‌آی‌سی‌سامز را که با سی‌آرجی‌دی پیوند داده نشده‌ است تشخیص دهد. اگرچه آن‌ها همیشه در گلیوبلاستوما قابل‌ تشخیص نیستند، اما تومورهای مغزی به صورت قوی با سد خونی مغز (blood-brain barrier) محافظت می‌شوند. سد خونی مغز مانعی است که از رسیدن مواد سمی و یا دارو به مغز جلوگیری می‌کند.
نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که ابرپارامغناطیس بارگذاری‌ شده بر روی نانوکپسول ممکن است برای بهبود وضوح در طول تصویربرداری رزونانس مغناطیسی در محیط کوچک تومور (شامل رگ‌های خونی جدید که بیش از حد نسبت به گیرنده تراغشایی سی‌آرجی‌دی حساس هستند) مفید باشد. از آنجایی که تشکیل رگ خونی به تومور مرتبط است، تصویربرداری رزونانس مغناطیسی با کمک پی‌آی‌سی‌سامزی که با رگ خون تومور هدف سازگار است، می‌تواند ابزار مفیدی برای تشخیص دقیق تومور باشد. این مطالعات در مجله Science and Technology of Advanced Materials گزارش شده است.

محققان با استفاده از کپسوله کردن داروی ضد انعقاد در یک ساختار نانومتری، اقدام به تولید نانودارویی برای درمان بیماران مبتلا به سکته قلبی کردند. این دارو می‌تواند بخش‌هایی که خون در آنجا منعقد شده را باز کند. پژوهشگران استرالیایی با استفاده از حمایت مالی اختصاص یافته از سوی بنیاد ملی قلب، موفق شدند گامی به سوی درمان مشکلات قلبی با کمک فناوری‌ نانو بردارند.
در پژوهش مشترکی که با همکاری کریستوفر هاگمیر از آزمایشگاه زیست‌ فناوری عروقی در موسسه قلب و دیابت بیکر و محققان دانشگاه ملبورن انجام شده، روشی برای درمان بیماران مبتلا به سکته قلبی ارائه شده‌ است. نتایج این پژوهش در نشریه Advanced Materials منتشر شده‌ است. هاگمیر می‌گوید: «این یافته‌های اخیر ما می‌تواند برای درمان لخته‌های خونی ایجاد شده در بیماران استفاده شود. بیمارانی که دچار سکته شده‌اند برای نجات نیاز به تجهیزات پیچیده‌ و تخصصی دارند اما با این روش درمانی می‌توان آنها را از موقعیت‌های خطرناک رهایی داد.»
هاگمیر می‌افزاید: «ما موفق به ساخت نانوکپسولی شدیم که ضد انعقاد است. این نانوکپسول حاوی دارو بوده و یک روکش از جنس آنتی‌بادی هدف‌گیرنده پلاکت‌های فعال روی آن قرار دارد. به محض وارد شدن این دارو به بدن، ترومبین که یک مولکول مهم در فرآیند لخته شدن است، لایه بیرونی نانوکپسول را می‌شکند و داروی ضد انعقاد رهاسازی می‌شود. ما از سیستم انعقاد خون برعلیه لخته‌های خونی استفاده کرده و رگ‌ها را باز می‌کنیم.» 
فرانک کاروسو می‌گوید: «داروهای هدف‌گیر با این سیستم رهایش هوشمند می‌تواند اثرات جانبی اندکی در بیماران به جا گذارند. هر سال بیش از 55000 استرالیایی دچار حمله قلبی می‌شوند. نیمی از این افراد نمی‌توانند از داروهای ضدانعقاد استفاده کنند چرا که خطر خونریزی در این بیماران وجود دارد.»

فناوري کپسوله کردن داروي ضدالتهاب غيراستروئيدي شرکت نانوسفير هلث ساينس (NanoSphere Health Sciences) توسط دفتر ثبت اختراع آمريکا پذيرفته شده ‌است. اين شرکت با استفاده از نانوحامل‌هاي کروي موفق به کاهش عوارض جانبي اين دارو شده ‌است. نانوسفير هلث ساينس اعلام کرد، دفتر ثبت اختراعات آمريکا، فناوري رهاسازي دارويي مبتني بر نانوکره اين شرکت را موسوم بهNanoSphereTM ثبت کرده است. اين فناوري، اولين داروي کپسوله شده غيراستروئيدي ضدالتهاب است. کپسوله کردن موجب شده تا در اين دارو، عوارض جانبي داروي ضدالتهاب نظير خارش و خونريزي معده به حداقل برسد. اين فرمولاسيون جديد موجب شده تا اثربخشي درماني دارو افزايش يافته و ايمني آن بهبود يابد، همچنين اثرگذاري دارو به‌صورت درازمدت خواهد بود. اين دارو قابل جذب از طريق دهان، بيني و پوست است. نانوژل‌هاي سيال مانع از بروز سوزش در دستگاه گوارش مي‌شوند. 
 زماني که اين دارو بلعيده مي‌شود، به دليل ساختار فسفوليپيدي آن، از آسيب ديدن دستگاه گوارش به‌وسيله دارو جلوگيري مي‌شود. به محض وارد شدن به سيستم گوارش، اين دارو به سرعت خود را به سيستم گردش خون رسانده و از اين مسير به محل التهاب مي‌رسد و موجب تسکين درد مي‌شود.
 ريچارد کوفمن، از مديران اين شرکت، مي‌گويد: «ما با افتخار اعلام مي‌کنيم که پتنت اين فناوري جديد از سوي دفتر ثبت اختراع اروپا پذيرفته شده و مالکيت فکري اين فناوري به‌صورت انحصاري در اختيار ما خواهد بود. اين فناوري جديد ايمني بالايي داشته و از پتانسيل‌هاي بالايي براي توسعه برخوردار است.» داروهاي ضدالتهاب غيراستروئيدي، معمولا مشکلات زيادي براي سيستم گوارشي ايجاد مي‌کنند که زخم معده، خونريزي معده و آسيب‌هاي کليوي از جمله اين مشکلات است، به همين دليل استفاده از اين دارو محدود شده ‌است. 30 تا 40 درصد از بيماراني که از اين داروها استفاده مي‌کنند، قادر به تحمل آن نيستند. اين نوع داروها در چربي حل شده‌اند و از قابليت انحلال کمي در آب برخوردار هستند، بنابراين جذب آنها در دستگاه گوارش به سختي اتفاق مي‌افتد و همين موضوع موجب بروز مشکلات گوارشي مي‌شود. روش جديد کپسوله کردن موجب شده تا بتوان از غلظت بالاتر اين دارو براي افزايش 2 تا 10 برابري فعاليت آن استفاده کرد. با اين حال ايمني اين سيستم دارويي بالاتر از داروهاي رايج است.