رهایش محموله پلیمرهای نانوساختار در پاسخ به دمای بدن

گروهی از محققان بین‌المللی نوعی پلیمر زیست‌تخریب‌پذیر و محلول در آب ساخته‌اند که می‌تواند با داروی ضدسرطان پاکلیتکسل پر شده و مستقیماً به بافت سرطانی تزریق شود. گرم شدن تا دمای بدن موجب می‌شود که این پلیمر محموله دارویی خود را آزاد کند.

رهایش هدفمند داروهای ضدسرطان می‌تواند در عین افزایش کارایی داروها، اثرات
جانبی منفی آنها را نیز کاهش دهد. ییان یانگ و جِرِمی تن از موسسه مهندسی زیستی
و نانوفناوری A*STAR در سنگاپور با همکاری پژوهشگرانی از مرکز تحقیقاتی آلمادِن
آی‌بی‌ام و دانشگاه استنفورد در آمریکا نوعی پلیمر زیست‌تخریب‌پذیر و محلول در
آب ساخته‌اند که می‌تواند با داروی ضدسرطان پاکلیتکسل پر شده و مستقیماً به
بافت سرطانی تزریق شود. گرم شدن تا دمای بدن موجب می‌شود که این پلیمر محموله
دارویی خود را آزاد کند. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که کارایی این روش در
کشتن سلول‌های سرطانی بیشتر از حالتی است که تنها از دارو استفاده می‌شود.

پلیمر مورد استفاده در این کار یک کوپلیمر بلوکی است که یک بلوک آن حاوی گروه‌های
آبدوست و آبگریز و بلوک دیگر آن حاوی گروه‌های آبگریز است. با ایجاد توازن دقیق
میان این گروه‌ها ویژگی آزاد شدن محموله در پاسخ به دمای بدن در این پلیمر
ایجاد شده است.

یانگ و همکارانش برای تولید این کوپلیمر از فرایند پلیمریزاسیون زنده استفاده
کردند که امکان تداوم پلیمریزاسیون را تا تمام شدن مونومرها فراهم می‌آورد. در
این فرایند اگر مونومر بیشتری اضافه شود، فرایند پلیمریزاسیون دوباره آغاز می‌شود.
این روش امکان تولید پلیمرهایی را که دارای بلوک‌هایی با اندازه‌های متفاوت از
گروه‌های آبدوست و آبگریز هستند، ایجاد کرده و در نتیجه توازن مورد نیاز برای
ایجاد ویژگی پاسخ به دما به‌راحتی حاصل می‌شود. همچنین با استفاده از این روش
پلیمرهایی با توزیع وزن مولکولی باریک تولید می‌شوند که عامل بسیار مهمی در
تولید پلیمرهای با ویژگی ثابت در یک نمونه به‌شمار می‌رود.

قبلاً پلیمرهای ترموریسپانسیو (پاسخگو نسبت به دما) مورد مطالعه قرار گرفته‌اند
که یکی از مهم‌ترین آنها پلی «N-ایزوپروپیل آکریل آمید» (PNIPAAm) است؛ این
پلیمر اولین بار در دهه 1950 سنتز شد. ویژگی اصلی پلیمرهای تولید شده توسط گروه
یانگ این است که غیرسمی بوده و زیست‌تخریب‌پذیر هستند. یانگ می‌گوید: «پس از
این که این پلیمرها کار خود را انجام داده و محموله دارویی مهم خود را رها
کردند، باید تجزیه شده و بدون ایجاد اثرات جانبی اضافی از بدن دفع شوند. ما در
حال برنامه‌ریزی با همکاران خود در آی‌بی‌ام و موسسه‌های تحقیقاتی دیگر هستیم
تا سمیت این پلیمرها را به‌صورت درون‌تنی بررسی کرده و کارایی آنها را در رهایش
مواد دارویی مورد مطالعه دقیق قرار دهیم».

جزئیات این تحقیق در مجله Biomaterials منتشر شده است.