ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

استفاده از باکتری به‌عنوان حامل نانوذرات ضد سرطان

پژوهشگران با استفاده از باکتری، نانوحاملی برای انتقال نانوذرات ضد سرطان ساختند. این باکتری حاوی نانوذرات، اثربخشی بالایی در رهاسازی دارو در محل تومور سرطانی دارد. نتایج آزمایش روی موش‌ها موفقیت‌آمیز بوده‌است.

محققان مؤسسه‌ی فناوری ویرجینیا موفق به ارائه‌ی سامانه‌ای شدند که با استفاده از آن می‌توان سرطان را درمان کرد. روش‌ رایج درمان سرطان با تزریق نانوذرات به جریان خون، با مشکل کارایی پایین روبرو است. دلیل این امر، پیچیدگی بدن انسان است که موجب می‌شود تا مقدار کمی از نانوذرات به محل تومور سرطانی برسند و در نتیجه بیشتر ترکیب دارو از بدن دفع شود.

اما در این سیستم جدید که محققان آن را سامانه‌ی رهاسازی دارویی خودکار با کمک باکتری نانومقیاس (NanoBEADS) نام‌گذاری کردند، اثربخشی درمان افزایش یافته است. در این پروژه محققان، نانوذرات با خواص ضدسرطان را به‌صورت شیمیایی به سلول باکتری متصل می‌کنند. این سلول‌ها با اثربخشی بالاتر از تزریق مستقیم به خون می‌توانند دارو را به محل سلول سرطانی برسانند.

NanoBEADS در محیط آزمایشگاهی و محیط زنده (بدن موش) صد برابر کارایی بالاتری را نشان می‌دهد. این پروژه ماحصل 5 سال فعالیت بهاره بهکام است. او برای انجام این پروژه از حمایت مالی CAREER برخوردار بوده‌است. او و همکارانش از یک تیم تحقیقات بین‌رشته‌ای روی توسعه‌ی این فناوری کار کرده‌اند.

بهکام می‌گوید: « شما می‌توانید بهترین دارو را بسازید. اما اگر نتوانید آن را به محل مورد نظر برسانید، عملاً این دارو اثربخش نیست. در نتیجه با بهبود روش‌های رهاسازی می‌توان اثربخشی درمان را افزایش داد.»

در این پروژه محققان تجربیات خود را در حوزه‌های مهندسی زیست‌پزشکی، مهندسی شیمی و مهندسی مکانیک به اشتراک گذاشتند تا این فناوری به‌دست آید. نتایج این کار در قالب مقاله‌ای با عنوان Nanoscale Bacteria-Enabled Autonomous Drug Delivery System (NanoBEADS) Enhances Intratumoral Transport of Nanomedicine در نشریه‌ی Advanced Science به چاپ رسیده‌است.

باکتری‌ها می‌توانند برای بدن خطرناک باشند، اما نوع ضعیف‌شده آن را می‌توان برای مقاصد درمانی استفاده کرد. این باکتری‌های ضعیف‌شده موجب تحریک سیستم ایمنی بدن می‌شوند. بهکام در حوزه‌ی میکروروبات‌های زیست‌هیبریدی تخصص دارد. از این رو با توجه به این پیشینه، از باکتری salmonella به‌عنوان حاملی برای انتقال نانوذرات دارویی به سلول سرطانی استفاده کرد.