دارورسانی به ریه با کمک نانومغناطیس

با استفاده از فناوری جدیدی که محققان دانشگاه لودویگ – ماکسیمیلیان در آلمان به
دست آورده‎اند، می‌توان داروهای استنشاقی را سریعاً و با استفاده از میدان‌های
مغناطیسی به درون ریه رساند. این گروه با شبیه‌سازی رایانه‌ای و آزمایش‌هایی روی
موش‌ها نشان دادند که داروهای متصل به نانوذرات مغناطیسی می‌توانند هشت برابر
موثرتر از روش معمول به ریه‌ها راه پیدا کنند.

بسیاری از بیماری‌های ریوی نظیر آسم، فیبروز سیستیک و سرطان ریه نیاز به داروهایی
دارند که برای رسیدن به ناحیه مبتلا باید به طریق استنشاقی مصرف شوند. برای این‌کار
بیماران باید با نفس عمیق کشیدن داخل یک مکنده (inhaler)، ذرات ریز داروها را به
درون مجاری هوایی خود بکشند؛ اما کارایی این روش زیاد نیست و با این روش معمولاً
تنها چهار درصد از دارو را می‌توان از مجاری فوقانی به مجاز تحتانی رساند. این امر
باعث می‌شود، پزشکان دوزهای بالاتری از دارو تجویز نمایند که خود عوارض جانبی شدیدی
دارد.
بنابر گفته کارستن رادولف، از دانشگاه لودویگ- ماکسیمیلیان در مونیخ، بهترین چاره
مخلوط کردن داروها با نانوذرات مغناطیسی و یا سل‌های(محلول‌های) نانومغناطیسی درون
میکروقطره‌های آب است. این میکروقطره‌ها می‌توانند با استفاده از یک میدان مغناطیسی
مستقیماً به محلی که دارو در آنجا مورد نیاز هست، رسانده شوند. این ایده جدیدی نیست؛
ولی این گروه تحقیقاتی برای اولین بار آن را روی یک موجود زنده؛ یعنی موش پیاده
کرده‌اند.
این دانشمندان کار را با مدل‌سازی و شبیه‌سازی رایانه‌ای مجاری هوایی موش، به‌خصوص
در محل انشعاب نای به دو نایژه شروع نمودند. برای این کار از میزان و سرعت هوای
عبوری در این مجاری که از مطالعات فیزیولوژیک قبلی به‌دست آمده بودند، استفاده
گردید. با فرض استفاده از سل‌های نانومغناطیسی اکسید آهن با قطر ۵۰ نانومتر، آنها
پیش بینی کردند که با قرار دادن یک پروب مغناطیسی نزدیک یک نایژه می‎توانند تا ۱۶
درصد از میکروقطره‌ها را جذب موضع نمایند.
گروه تحقیقاتی رادولف با باز کردن سینه یک موش و کار گزاردن یک پروب مغناطیسی ـ با
طراحی اختصاصی با گرادیان شار بالایی حدود ۱۰۰Tm-1 – در مجاورت یکی از ریه‌های موش،
این فرضیه را مورد آزمون قرار دادند. آنها با پاشیدن میکروقطره‌‌ها به درون مجاری
هوایی موش دریافتند که ریه‌ای که در مجاورت پروب قرار داشته هشت برابر بیشتر از ریه
طرف مقابل در معرض دارو قرار گرفته‌است. با قرار دادن این پروب روی سینه موشی که
سینه‌اش باز نشده بود این خاصیت کاهش پیدا کرد و به ۵/۲ برابر رسید.
استفاده از این راهکار در انسان چندان هم راحت نخواهد بود. ریه‌های انسان خیلی
حجیم‌تر و پیچیده‌تر هستند و هدایت میکروقطره‌‎ها با این دقت و کارایی بسیار سخت
خواهد بود، به علاوه ‌برای غلبه بر فاصله زیاد پروب بیرونی و ریه درون بدن انسان،
پروب‌های مغناطیسی‌ای با قدرت خیلی بیشتر مورد نیاز خواهد بود.
این محققان نتایج کار خود را در مجله Nature Nanotechnology منتشر کرده‌اند.