گلوکوما یک بیماری چشمی است که در آن عصب نوری تخریب می‌شود. در سال‌های گذشته محققان زیادی در صدد دستیابی به دستاورد بیوتکنیکال پیشرفته‌ای برای محافظت از عصب نوری بوده‌اند.
محافظت عصب چشم در گلوکوما با نانودارو
گلوکوما یک بیماری چشمی است که در آن عصب نوری تخریب و باعث پیشرفته شدن و برگشت‌ناپذیری قدرت دید می‌شود. این بیماری اغلب و نه همیشه، با افزایش فشار مایع داخل چشم همراه است. در مراحل اولیه‌ی این بیماری، ممکن است بیمار علائمی را مشاهده نکند. برحسب نوع گلوکوما معالجه‌ی آن نیز متفاوت است و ممکن است این بیماری با تجویز دارو(قطره‌های چشمی) برطرف شود، یا اینکه برای کاهش فشار در چشم و جلوگیری از تخریب عصب نوری، عمل جراحی انجام شود. با تشخیص به‌موقع و درمان‌های مستمر بیماری گلوکوما، می‌توان از بینایی افراد محافظت کرد.
محققان علم پزشکی معتقدند که بهترین روش محافظت چشم از گلوکوما، این است که عصب نوری در معرض افزایش ناگهانی فشار داخل چشمی قرار نگیرد. هیجان‌های بیش از حد چشمی مهم‌ترین عامل خطر برای بروز گلوکوماست. در سال‌های گذشته محققان زیادی در صدد دستیابی به دستاورد بیوتکنیکال پیشرفته‌ای برای محافظت از عصب نوری بودند که در این زمینه، پروتئین‌های شوک حرارتی(HSPs) را کشف کردند. این پروتئین‌ها مواد محافظ کمکی بسیار قوی‌ای است که از اعصاب نوری در مقابل گلوکوما محافظت می‌کنند.
Seongtae Bae بیان می‌کند:«پروتئین‌های شوک حرارتی موسوم به پروتئین‌های استرسی ، پروتئین‌هایی هستندکه در بدن همه‌ی موجودات زنده اعم از باکتری تا انسان یافت می‌شود. این پروتئین‌ها می‌توانند از طریق فرایند Hyperthermia حرارت بیش از حد)، فشارهای متابولیکی یا کمبود اکسیژن را به درون سلول‌های زنده وارد آورند. ۷۰ نوع پروتئین شوک حرارتی در سیستم عصبی مرکزی پستانداران شناخته شدهکه برای افزایش سازگاری عصبی در مقابل کم‌خونی(Ischemic) استفاده می‌شود، همچنین ثابت شده که پروتئین‌های شوک حرارتی برای محافظت عصبی در مقابل آسیب‌های حاصل از نور، در شبکیه‌ی چشم موش نیز مؤثر هستند.
اگرچه روش‌های متفاوتی برای وارد کردن پروتئین‌های شوک حرارتی گسترش پیدا کرده‌است، ولی وارد کردن پروتئین شوک حرارتی به اعصاب نوری از طریق این روش‌ها مؤثر نیست، زیرا عوامل جانبی شیمیایی و فیزیکی در پی خواهد داشت.
امروزه نانوداروهای کمکی جدیدی شناخته شده‌اند که در محافظت عصبی چشمی در بیماری گلوکوما کار برد دارند.
دکتر Bae، رئیس آزمایشگاه بیومغناطیس بخش مهندسی کامپیوتر و برق در دانشکاه ملی سنگاپور، و دکتر Ki Ho Park، یکی از محققان بخش Ophthalmologyدانشگاه ملی سئول، با کمک روشی ،نانوذرات سوپرپارامغناطیس با اندازه‌ی ذرات ۵/۵ نانومتر، پروتئین‌های شوک حرارتی را واردکردند.
(a) دیاگرام شماتیکی از روش جدید تزریق نانوذرات Mn0.5Zn0.5Fe2O4 به شبکیه‌ی چشم، (b) تصویر نانوذرات EMZFتزریق‌شده در شبکیه‌ی چشم، (c) نمایش موفقیت‌آمیز از حرارت القای مغناطیسی AC از نانوذرات EMZF به قطر ۵/۵ نانومتر به همراه سیلیکا برای القای پروتئین‌های شوک حرارتی در محلول آگار با ویسکوزیته مشابه با سیتوپلاسما (سلول‌های غده‌ی عصب شبکیه)، [تصویر به دست دکتر Seongtae Bae از دانشگاه ملی سنگاپور گرفته شده] «نانوذرات سوپرمغناطیس Mn0.5Zn0.5Fe2O4» به‌عنوان عامل القا و استقرار پروتئین شوک حرارتی برای محافظت عصبی چشمی در گلوکوما» عنوان گزارشی است که در ۲۸ سپتامبر سال ۲۰۱۰ در زمینه‌ی زیست‌مواد از سوی گروه تحقیقاتی به سرپرستی دکتر Baeانجام شده‌است. خلاصه‌ای از گزارش به شرح ذیل است:
روش جدید تزریق نانوذرات به شبکیه‌ی چشم از طریق اندام زجاجی توسعه داده شده‌است(فناوری تزریق رایج، اکتراً از طریق تزریق داخل رگی انجام می‌شود؛ اما به‌دلیل اینکه چشم رگ‌های خونی ندارد، به استثنای Choroid، در نتیجه فناوری جدیدی ارائه و در آن از اندام‌های زجاجی چشم استفاده شد) در این روش نانوذرات به داخل مردمک تزریق شده و از طریق اندام زجاجی به سطح شبکیه‌ی چشم نفوذ می ند.
نانوذرات بسیار کوچکی به قطر ۵/۵ نانومتر تولید شد. این نانوذرات سرعت جذب بالا و توان تولید حرارت زیاد در مدت زمان کم را داشته و با طراحی روش سنتزی جدید، به‌آسانی در چشم انتقال داده می‌شوند.
نمایش موفقیت‌آمیز درجه‌ی حرارت گرما در یک سلول غده‌ی عصب شبکیه برای پروتئین‌های شوک حرارتی در محدوده‌ی ۴۱-۳۹ درجه‌ی سانتی‌گراد. مخصوصاً در محدوده‌ی ایمنی فیزیولوژیکی و بیولوژیکی میدان مغناطیسی و فرکانس AC.
دکتر Baeخاطرنشان کرد که نتایج آزمایش‌های گروه نشان می‌دهد که محافظت عصب چشمی به کمک پروتئین شوک حرارتی القاشده به‌وسیله‌ی Hyperthermia مغناطیسی، با به‌کارگیری ذرات سیلیکای پوشش داده‌شده با نانوذرات سوپرمغناطیس، به‌عنوان یک نوآوری در درمان گلوکوماست.
این روش قبل از اینکه کاربرد کیلینیکی پیدا کند، نیاز به تغییر و تحولاتی دارد. محققان دریافتند که تعدادی از نانوذرات تزریقی نمی‌توانند به اندازه‌ی کافی پروتئین شوک حرارتی را القا کنند و به همین دلیل زمان تزریق بسیار طولانی می‌شود.
دکتر Baeافزود این یک مشکل جدی می‌باشد و باید حل شود. برای حل این مشکل تجهیزات تزریق جدیدی طراحی شد. نتایج اولیه‌ی آزمایش‌ها نشان می‌دهد که این راهکار مثمر واقع شده‌است. هم‌اکنون برای بهینه کردن این روش تلاش‌های زیادی انجام شده‌است.
دکتر Baeو همکارانش مطمئن هستند که داروهای کمکی معرفی‌شده، می‌تواند کاربردهای موفقیت‌آمیز کیلینیکی داشته باشند. از این نانوزیست فناوری می‌تواند در درمان بیماری‌های عصبی دیگری مانند پارکینسون، آلزایمر، صرع استفاده کرد، همچنین در مورد بیماری‌های در ارتباط با ایمونولوژی نیز می‌تواند کاربرد داشته باشد.
دکتر Baeمی‌گوید که هر عضو و هر سلولی در بدن انسان ویژگی‌های شیمیایی، زیستی و فیزیولوژیکی مختلفی دارد و درمان بیماری‌های صعب‌العلاج مربوط به این اندام و سلولها نیازمند نانوذرات مختلفی است. برخی از ویژگی‌های نانوذرات باید اصلاح شود که عبارتند از: افزایش ویژگی‌های سطح نانوذرات برای جذب بالا در سلولها، گردش موفقیت‌آمیز در جریان خون و دفع آسان.
