چگونه نانوذرات دارای پوشش پلیمری در خون پایدار می‌مانند؟

نانوذرات ابزارهای مناسبی برای حمل دارو هستند، اما مشکل اصلی استفاده از آن‌ها عکس‌العمل سیستم ایمنی بدن و شناسایی و زدایش این نانوذرات از جریان خون است.

هائو چنگ از دانشگاه درکسل در آمریکا، مقاله‌ای در نشریه ACS Nano به چاپ رسانده که در آن برای حل این مشکل راهکاری ارائه شده‌است. هائو چنگ با همکاری یک گروه تحقیقاتی نانوذراتی با پوششی از جنس پلی‌اتیلن گلیکول ساختند. پیش از این تلاش شده بود تا نانوذرات در برابر ماکروفاژها محافظت شوند، اما در این پروژه محققان نانوذرات را پنهان نگه ‌داشتند. با این کار نانوذرات از سیستم گردش خون فیلتر نشده و در بدن باقی می‌مانند. محققان امیدوارند که این پوشش جدید بتواند رهاسازی هوشمند دارو را بهبود دهد.

محققان این پروژه دریافتند که شکل پلیمر پلی‌اتیلن گلیکول می‌تواند روی چگونگی اتصال پروتئین‌ها اثرگذار باشد. برای مثال، اگر لایه‌ی پلی‌اتیلن گلیکول بسیار متراکم باشد، پروتئین‌ها نمی‌توانند روی سطح بچسبند. این در حالی است که دانسیته‌ی کم پلی‌اتیلن‌گلیکول موجب می‌شود تا فضای کافی برای اتصال پروتئین به سطح نانوذره وجود داشته باشد و در نتیجه پروتئین به نانوذرات خواهد چسبید.

این گروه تحقیقاتی روشی برای بیشینه‌سازی محافظت از نانوذرات با استفاده از پلی‌اتیلن‌ گلیکول ارائه کردند که در آن هم از مزیت دانسیته پایین و هم دانسیته بالای پلی‌اتیلن‌گلیکول استفاده شده‌است. آن‌ها دو لایه روی سطح ایجاد کردند، لایه‌ی درونی که کوتاه و دانسیته‌ی بالایی دارد و لایه‌ی بیرونی که طولانی‌تر بوده و از انعطاف‌پذیری بالایی نیز برخوردار است.

این نانوذرات می‌توانند در جریان خون حرکت کرده و سه برابر بیشتر از نانوذراتی که پیش‌تر برای این کار ساخته شده، در خون دوام داشته باشند. دلیل دوام بالای این نانوذرات، جذب کمتر آن‌ها در کبد است نه اثر ماکروفاژها. در واقع نانوذرات توسط ماکروفاژها به کبد انتقال داده می‌شوند، اما به دلیل پوششی که دارند، کبد آن‌ها را رها کرده و در نتیجه از بدن دفع نمی‌شوند.

کبد نقش فیلتر بدن را دارد و متابولیسم داروها در آنجا اتفاق می افتد. بنابراین در حالت عادی، کبد نانوذرات را از بدن دفع می‌کند.