بسته‌های کوچک غشایی مصنوعی که با دارو‌ها، نوکلئیک اسید، آنزیم‌ها و سایر مولکول‌های زیستی پر شده‌اند، ساخت ابزار‌های درمانی جدیدی را نوید می‌دهند. آنها می‌توانند پذیرنده‌ها یا سلول‌های خاصی را هدف قرار دهند و یا بافت بیماری را درمان کنند. همچنین می‌توانند به عنوان رادیو ایزوتوپ و یا محیط کنتراست در عکسبرداری استفاده شوند.
تولد نانوراکتور‌ها با استفاده از حفره‌ها
بسته‌های کوچک غشایی مصنوعی که با دارو‌ها، نوکلئیک اسید، آنزیم‌ها و سایر مولکول‌های زیستی پر شده‌اند، ساخت ابزار‌های درمانی جدیدی را نوید می‌دهند. آنها می‌توانند پذیرنده‌ها یا سلول‌های خاصی را هدف قرار داده، یا بافت بیماری را درمان کنند. همچنین می‌توانند به عنوان رادیو ایزوتوپ و یا محیط کنتراست در عکسبرداری استفاده شوند.
اخیراً محققان دانشگاه بازل سوئیس یک نانوظرف خودآرا ساخته‌اند که از کوپلیمر سه‌قطعه‌ای آمفیفیلیک تشکیل شده است، این کوپلیمر یک محموله محلول در آب برای تحویل in vivo به سلول‌ها و یا بسته‌های واکنش in vitro مواد بیوشیمیایی، را کپسوله می‌کند. حفره‌های باکتریایی که درون غشای نفوذناپذیر مجتمع شده‌اند، به مواد اجازه می‌دهند که در حین ترکیب از نانوظرف خارج و یا به آن داخل شوند.
نانوظرفها با حل شدن زنجیره‌های پلی (دی متیل سیلکسان) با بلوک انتهایی پلی (۲-methyloxazoline) در اتانول، تشکیل می‌شوند. پروتئین غشایی بیرونی F (ompF) که یک پورین اسیدآمینه ۳۴۰ است، در حین حل شدن ترکیبی اضافه می‌شود. نانوظرفها قطری معادل ۱۵±۹۳ نانومتر دارند و هر کدام شامل حدود ۲۰۰ کانال پورین در واحد هستند. غشای مذکور ضخامتی معادل ۳±۱۶٫ ۱۵ نانومتر دارد و به مولکول‌هایی که بیش از ۶۰۰ Da قطبیده شده باشند، اجازه می‌دهد تا از لابه‌لای آن نفوذ کنند، زیرا پورین‌های ompF موجود در آن، خاصیت in vitro خود را حفظ می‌نمایند. با پر کردن آن نانوظرف با اسید فسفاتاز، می‌توان از آن به عنوان نانوراکتور‌های in vitro استفاده کرد. اسید فسفاتاز یک آنزیم وابسته به pH است که دارای خاصیت فسفرزدایی بستر‌های فسفاتی با pH بین ۴-۷ است. با اضافه کردن یک بستر فسفاتی محلول در آبِ غیر فلورسانت به محلول‌های نانوراکتور در pHهای متفاوت می‌توان واکنش را با یک میکروسکوپ فلورسانت به تصویر کشید. در pH بین چهار تا ۶٫ ۵ بستر‌ها درون نانوراکتور نفوذ می‌کنند و به مولکول‌های فلورسانت نامحلول در آب تبدیل می‌شوند. شدت فلورسانس قبل از رسیدن به حالت پایا، به مدت سه ساعت افزایش می‌یابد که نشان‌دهنده افزایش غلظت بستر‌ها با زمان است. در شرایط اسیدی قوی و بازی ملایم، نبودن فلورسانس نشان‌دهنده نبود واکنش است.
به نظر می‌رسد که تعداد پورین‌های باکتریایی یک عامل محدودکننده برای سیستم است. در یک دبی حالت پایای مشخص، زمان واکنش آنزیم‌های درون کپسول با بستر‌ها، ۲۰ برابرِ زمان واکنش فسفاتاز اسیدی آزاد بدون کپسول با بسترهاست. پاتریک هانزیکر، یکی از این محققان، می‌گوید: “ما اعتقاد داریم که افزایش تعداد کانال‌ها، تفاوت قابل توجهی ایجاد خواهد کرد. ما به این کار به عنوان یک عامل محدودکننده نگاه نمی‌کنیم، بلکه شانسی برای کنترل بیشتر خواهد بود که به ما اجازه می‌دهد ماهیت فرایند و طرح آن را بهبود دهیم. ”
پلیمر‌ها می‌توانند به‌منظور تحویل هدفمند به پذیرنده‌های ویژه، با پادتن‌ها، پپتید‌ها، الیگو نوکلئوتیدها، کربوهیدرات‌ها و پلی‌آمین‌ها همراه شوند. مطالعات قبلی نشان داده است که نانوظرف‌‌های همراه شده با پادتن‌های مناسب می‌توانند عامل پذیرنده نابودکننده یاخته بیگانه A1 (macrophage scavenger) که درسلول‌های طحال وکبد یافت می‌شود را مورد هدف قرار دهند.
این جذب آسان به وسیله سلول، ایده جدیدی را برای زیست‌شناسان مولکولی ایجاد می‌کند وآن همراه کردن نانوظرفها با مواد بیوشیمیایی مناسب و دارو‌ها و استفاده از آن به عنوان ابزاری مناسب در آینده است.
جزئیات این خبر در مجله: Nano Letter به چاپ رسیده است.
