یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه نورث وسترن، یک ابزار زیست‌پزشکی با پای&#۱۷۲۸ نانومواد طراحی کردند که می‌توان از آن برای دارورسانی موضعی در شیمی‌درمانی تومورهای سرطانی که با عمل جراحی برداشته شده‌اند، استفاده کرد. این ابزار میکروفیلمی انعطاف‌پذیر که مانند لایه‌ای کشسان قابلیت شکل‌پذیری دارد، می تواند روش‌های درمانی گذشته را دگرگون سازد؛ به‌طوری که بیماران کمتر در معرض داروهای سمی غیر ضروری قرار گیرند.
تحول شیمی درمانی با نانوالماس‌ها
یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه نورث وسترن، یک ابزار زیست‌پزشکی با پایۀ نانومواد طراحی کردند که می‌توان از آن برای دارورسانی موضعی در شیمی‌درمانی تومورهای سرطانی که با عمل جراحی برداشته شده‌اند، استفاده کرد. این ابزار میکروفیلمی انعطاف‌پذیر که مانند لایه‌ای کشسان قابلیت شکل‌پذیری دارد، می تواند روش‌های درمانی گذشته را دگرگون سازد؛ به‌طوری که بیماران کمتر در معرض داروهای سمی غیر ضروری قرار گیرند.
در این ابزار از نانوالماس‌ها، به‌عنوان یک فناوری نوپا، برای آزادسازی مداوم دارو، بهره بر‌ده‌اند. محققان نشان دادند که این وسیله داروی دوکسوروبیسین را به‌صورت مداوم و پایدار رها می‌سازد؛ این ویژگی یکی از نیازهای همۀ وسایل کاشتنی برای شیمی‌درمانی موضعی است. نتایج این مطالعه در شمارۀ دوم اکتبر مجلۀ ACS Nano منتشر شد.
دین هو، استادیار مهندسی زیست‌پزشکی و مکانیک دانشکدۀ مهندسی و علوم کاربردی مک کورمیک دانشگاه نورث وسترن و استاد راهنمای این تحقیق، می‌گوید:«این وسیلۀ کوچک نوعی روکش یا چسب بوده که می‌تواند در درمان ناحیۀ جراحی‌شده پس از برداشتن تومور استفاده شود؛ چرا که مقداری از سلول‌های سرطانی در محل باقی می‌مانند. اگر یک جراح سرطان‌شناس توموری را از مغز یا سینه بدن خارج سازد، این ابزار می‌تواند در ناحیۀ آلوده مانند قسمتی از همان ناحیۀ جراحی‌شده، کاشته شود. این روش که آزادسازی دارو را به یک ناحیۀ خاص محدود می‌کند، می‌تواند عوارض و اثرات ناخواستۀ دارو را در شیمی‌درمانی کاهش دهد.»
در این مطالعه هو و همکارانش، میلیون‌ها نانوالماس حامل دارو را در پلیمر پاریلن(که مورد تأیید FDA است) بارگیری کردند. پاریلن که از نظر زیستی پایدار بوده و در روکش‌دهی مواد کاشتنی نیز استفاده می‌شود، ماده‌ای چند جانبه و انعطاف‌پذیر همانند روکش پلاستیکی است. مقدار قابل توجهی دارو می‌تواند بر روی شاخه‌های نانوالماس‌هایی نشانده شوند که دارای نواحی سطحی وسیعی هستند، سپس نانوالماس‌ها بین لایه‌های بسیار نازکی از پاریلن قرار گرفته و در نتیجه، وسیله‌ای ایجاد می‌شود که به‌طور نامحسوسی تهاجمی است.
به‌منظور آزمایش عملکرد آزادسازی دارو در این وسیله، محققان از دوکسوروبیسین استفاده کردند؛ دوکسوروبیسین یک داروی شیمی‌درمانی بوده و در درمان انواع سرطان استفاده می‌شود. آنها دریافتند که دارو به‌آرامی و به‌صورت ثابت از خوشه‌های نانوالماس مستقر در پلیمر، به مدت یک ماه آزاد می‌شود و احتمالاً با افزایش ذخیرۀ دوکسوروبیسین، زمان آزادسازی طولانی‌تر می‌شود(چندین ماه یا بیشتر)، همچنین این وسیله از آزادسازی اولیۀ دارو به‌صورت انفجاری یا با حجم زیاد(که از معایب روش‌های درمانی معمول است) جلوگیری می‌کند.
در آزمایش‌های کنترلی، هنگامی که از داروی بدون نانوالماس استفاده می‌شد، تمام دارو طی یک روز آزاد می‌شد؛ در حالی که با اضافه کردن نانوالماس‌های مملو از دارو به این ابزار، زمان آزادسازی دارو بی‌درنگ به مقیاس‌های زمانی طولانی‌تری در حدود چندین ماه افزایش می‌یابد. علاوه بر این، نانوالماس‌ها به‌دلیل سطح زیادشان مزایای زیادی دارند که می‌توان از آن در دارورسانی استفاده کرد: آنها تقریباً در هر درمانی قابل استفاده هستند و به‌راحتی در آب شناور می‌شوند، که این ویژگی اخیر در کاربردهای زیست‌پزشکی اهمیت دارد.
نانوالماس‌ها که هر کدام قطری در حدود چهار تا شش نانومتر دارند، زیست‌سازگار بوده و کمترین آسیب را به سلول‌ها می‌رسانند و منجر به ایجاد التهاب(که یک عارضۀ جدی تلقی می‌شود) نمی‌شوند وقابلیت تولید در مقیاس بالا را دارند.
ساختار این وسیله تابع نوع درمان است، که می‌تواند مبتنی بر مولکول‌های کوچک، پروتئین‌ها، آنتی بادی،DNA وRNA باشد. بنابراین این فناوری قابلیت تأثیر بر طیف وسیعی از روش های درمانی را دارد؛ به‌طوری که در آنها کاشته شده، نیازمند آزادسازی طولانی‌مدت دارو است.
برای ساخت این وسیلۀ زیست‌پزشکی، محققان روشی ابداع کردند که در آن دو لایه از پاریلن با شیوۀ جریان خطی ساخته شد و کمپلکس داروـ نانوالماس را در بین آنها فشردند. لایۀ زیرین با ضخامت تقریباً ۲۰ تا ۳۰ میکرون، به‌عنوان اسکلت این وسیله، استفاده از آن را آسان می‌سازد. این گروه تحقیقاتی، لایه فوقانی را از لایه نیمه‌متخلخل و نازک‌تری ایجاد کردند که اجازه می‌دهد دارو به‌آرامی از آن رها شود.
