بهره گیری از فناوری نانو در تشخیص و درمان سرطان

پژوهشگران گروه نانو مواد دانشگاه تربیت مدرس با هدف تشخیص و درمان همزمان سرطان در مراحل اولیه،‌ به سنتز نانو ذرات پلی دوپامین پوشانده شده با هیالورنیک اسید به عنوان عامل کنتراست هدفمند MRI پرداختند.

کد خبر: ۵۰۴۱۰۸

تاریخ: ۰۹ شهريور ۱۴۰۱ - ۱۴:۱۱

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از دانشگاه تربیت مدرس، تشخیص سریع بیماری و درمان در مراحل اولیه اهمیت بسیار زیادی در روند بهبودی فرد بیمار و کاهش هزینه های درمان دارد. ترانوستیک نگرشی نوین در فناوری نانو است که با ترکیب روش درمان و تشخیص به صورت همزمان سبب می شود شناسایی و روند درمان بیماری با سرعت بالایی انجام شود.

روش تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) به دلیل ویژگی های منحصر به فردی همچون غیر تهاجمی بودن و وضوح بالا که در تشخیص بیماری ها دارد، جایگاه ویژه ای درعلوم پزشکی پیدا کرده است. از میان روش های مختلف درمان سرطان، روش نورگرما درمانی(PTT) با توجه به اثرات جانبی اندک و عدم نیاز به داروی شیمیایی، به عنوان یک نماینده موفق محسوب می شود. با توجه به این خصوصیات عامل ترانوستیکی براساس ترکیبMRI-PTT، می تواند گزینه مناسب برای تشخیص و درمان انواع سرطان محسوب شود.

در این پژوهش که در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد سعید اورنگی در رشته نانوفناوری-نانو مواد انجام شد، نانوذرات پلی دوپامین به دلیل ویژگی هایی همچون خاصیت نورگرمایی، زیست سازگاری بالا و گروه های عاملی (آمین، کاتکول و غیره) که به ایجاد پیوند با یون های فلزات واسطه مانند ۳+Fe بدون عامل کی لیتور منجر می شود، به عنوان نانو حامل ترانوستیک انتخاب شدند.

به دلیل میل ذاتی اتصال هیالورنیک اسید به آنتی ژنCD۴۴ که در برخی تومورهای سرطانی مانند سرطان سینه و پروستات و غیره به میزان بالایی بیان می شود، نانوذرات پلی دوپامین بوسیله هیالورنیک اسید به منظور هدف گیری سرطان، عامل دار شدند. بدین منظور دوپامین هیدروکلراید به هیالورنیک اسید با نسبت جرمی ۱۰:۱برای سنتز نانو ذرات PDA/HA انتخاب شدند. اندازه نانوذرات PDA/HA توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ۲۱ ،۲۵،۲۵/۵،۲۸، ۸۹ نانومتر مطابق سرعت های مختلف  همگن ساز به ترتیب rpm ،۱۷۵۰۰،۱۳۵۰۰،۹۵۰۰،۶۵۰۰،۷۵۰ سنتز و اندازه گیری شد. سرعت۱۷۵۰۰به دلیل سنتز نانوذرات با توزیع پراکندگی یکنواخت و اندازه ذره کوچکتر، به عنوان سرعت بهینه انتخاب شد. طیف های جذب FTIRدر عدد موج cm-۱ ۱۳۰۰،۱۶۰۰،۳۳۹۵،۲۸۵۰ و پیک جذب UV-Vis ایجادشده در ناحیه  ۴۰۰-۲۰۰ نانومتر، تشکیل موفقیت آمیز پلی دوپامین را اثبات کرد. بعلاوه پیک ناحیه ۱۹۵ نانومتر عامل دار شدن موفقیت آمیز نانوذرات PDA توسط هیالورنیک اسید را تایید کرد.

برای سنتز نانوذرات PDA/HA به عنوان عامل کنتراست MRI آهن با نسبت های (۰/۲۵ ،۰/۵۰، ۰/۷۵ =Fe/PDA  ) به محلول حاوی نانوذرات PDA/HA اضافه شد. نتایج آنالیزMRI   نشان داد که بالاترین مقدار سرعت آسایش طولی (r۱)برای نسبت ۰/۲۵ بدست آمد. به منظور بررسی اتصال نانوذرات به سلول های دارای بیان CD۴۴+، آنالیز ایمونوسیتوشیمی (ICC) اتصال ۷۸ درصدی نانو ذرات PDA/HA به سلول های انسانی مزانشیمال مغز استخوان به واسطه عامل دارشدن توسط هیالورنیک را تأیید کرد.

در نهایت برای بررسی خاصیت نور گرمایی نانو ذرات PDA/HA، نرخ جذب مخصوص (SAR) نانو ذرات PDA/HA حاوی مقادیر مختلف یون آهن (Fe/PDA)  ۰/۲۵، ۰/۵۰، ۰/۷۵  تحت تابش لیزر ۸۰۸ نانومتر قرار گرفت. نتایج مقادیر SAR به ترتیب ۱۰۷/۹۵، ۱۰۳/۹۷، ۹۱/۵ W/g  برای نسبت های ۰/۲۵، ۰/۵۰، ۰/۷۵ نشان داد.در۱۲۰ ثانیه ابتدایی دما به ۴۳ درجه سانتی گراد می رسد

این پژوهش در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد سعید اورنگی با راهنمایی دکتر حمید دلاوری و دکتر سودابه داوران در دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه انجام شد.