محققان با استفاده از نانوذرات طلا روش جدیدی برای ایجاد پیوندهای عرضی در کلاژن پیشنهاد داده‌اند که راه را برای استفاده از کلاژن به عنوان ماده‌ای برای رسانش مولکول‌های دارو باز می‌کند.
تولید ژل‌های کلاژنی با خواص بهبودیافته توسط نانوذرات طلا
محققان با استفاده از نانوذرات طلا روش جدیدی برای
ایجاد پیوندهای عرضی در کلاژن پیشنهاد داده‌اند که راه را برای استفاده از
کلاژن به عنوان ماده‌ای برای رسانش مولکول‌های دارو باز می‌کند.
در عین حال چون نانوذرات طلا در تصویربرداری و هدفگیری
سلول‌ها کاربرد دارند (امکان اتصال مولکول‌های دیگری همچون مولکول‌های
زیستی یا عوامل هدفگیر به سطح نانوذرات وجود دارد)، می‌توان از آنها برای
رسانش نانوذرات نیز استفاده کرد.
کاشا سولوینسکا از دانشگاه ایالتی کالیفرنیا می‌گوید: «عوامل پیوند دهنده
عرضی زیادی به شکل مولکول‌های خطی وجود دارند که دارای دو محل واکنش برای
اتصال به کلاژن هستند. از آنجایی که شکل هندسی این عوامل پیونددهنده مشابه
هم هستند، ژل‌هایی با ویژگی‌های مشابه تولید می‌کنند. در طبیعت، ایجاد
پیوندهای عرضی با بالا رفتن سن کلاژن اتفاق می‌افتد. این امر موجب تغییرات
عمده در بافت‌های حاوی کلاژن می‌شود؛ به عنوان مثال در اثر فرایند پیری،
الاستیسیته پوست تاحد زیادی کاهش می‌یابد. چنین تصور می‌شود که ایجاد
پیوندهای عرضی پیریدینولینی مسئول تفاوت‌های ساختاری و مکانیکی کلاژن پیر و
جوان است. ایجاد این پیوندهای عرضی موجب تشکیل یک پیوند سه‌راهه می‌شود که
در آن سه گروه جانبی کلاژن به یکدیگر وصل می‌شوند. ما در این تحقیق از یک
پیوند دهنده چندراهه (نانوذرات طلا) برای ایجاد ژل کلاژن با ویژگی‌های
منحصر به فرد استفاده کرده‌ایم».
از آنجایی که در سطح نانوذرات طلا، گروه‌های چندگانه کربوکسیلی وجود دارند،
این گروه‌های کربوکسیلی می‌توانند با مولکول‌های کلاژن پیوندهای عرضی
برقرار نمایند. در این کار، با استفاده از یک عامل کوپل‌کننده که به طور
معمول در ایجاد پیوندهای عرضی شیمیایی استفاده می‌شود (EDC)، پیوندهای
پپتیدی میان مولکول‌های کلاژن ایجاد شد.
سولوینسکا می‌گوید: «تیم ما روی توسعه ویژگی‌های ژل‌های کلاژنی برای
دارورسانی هدفمند کار می‌کند. حال یک عامل پیوند دهنده عرضی جدید پیشنهاد
داده‌ایم (نانوذرات طلای تغییر یافته با تیوپرونین) که می‌تواند پیوندهای
چندگانه با مولکول‌های کلاژن ایجاد کند. ما در حقیقت به گروه جدیدی از مواد
کلاژنی دست یافته‌ایم که امکان کنترل تخلخل آنها به راحتی وجود دارد».
نانوذرات طلا از زیست‌سازگاری بالایی برخوردار بوده، می‌توانند به راحتی با
مولکول‌های زیستی (عوامل رشد، DNA، پپتیدها، و غیره) عامل‌دار شوند، و هم
اکنون نیز به عنوان سامانه‌های دارورسانی مورد استفاده قرار می گیرند. در
نتیجه، استفاده از این نانوذرات به عنوان عوامل ایجادکننده پیوند عرضی در
ژل‌های کلاژنی، امکان بهره‌برداری از این مولکول‌های زیستی را از طریق
تثبیت آنها روی نانوذرات طلا ایجاد می‌کند، بدون اینکه نیازی به تغییر
ساختار کلاژن باشد.
نتایج به دست آمده توسط گروه سولوینسکا نشان می‌دهد ایجاد پیوند عرضی کلاژن
با نانوذرات طلای محافظت شده توسط تیوپرونین (با کمک EDC) منجر به تشکیل
حدود ۸ پیوند میان هر نانوذره و مولکول های کلاژن می‌شود. ژل‌های به دست
آمده در برابر زیست‌تخریب‌پذیری پایدار بوده و از زیست‌سازگاری خوبی
برخوردارند.
