ردیابی و درمان سلول‌های سرطانی با استفاده از نانوذرات اکسید آهن

گروهی از محققان سوئیسی در تلاشند با استفاده از نانوذرات اکسید آهن سلول‌های سرطانی را شناسایی و منهدم کرده و داروها را با دقت بسیار بالا به سلول‌های بیمار درون بدن برسانند.

گروهی از محققان آزمایشگاه فناوری پودری
EPFL در سوئیس در تلاشند با استفاده از نانوذرات اکسید آهن سلول‌های سرطانی
را شناسایی و منهدم کرده و داروها را با دقت بسیار بالا به سلول‌های بیمار
درون بدن برسانند.

نانوذرات اَبَرپارامغناطیس اکسید آهن با قطر 5 تا 10 نانومتر که توسط
پروفسور هانریش هافمن و گروهش مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، بسیار نویدبخش
هستند، زیرا زمانی که در میدان مغناطیسی خارجی قرار می‌گیرند، ویژگی‌های
مغناطیسی خود را بروز می‌دهند. این ویژگی در کاربردهای خاص پزشکی همچون
تشخیص بیماری‌هایی مثل آرتروز، تعیین موقعیت تومورها و از بین بردن سلول‌های
سرطانی در بیماران از اهمیت بالایی برخوردار است.
 

تشخیص سرطان

محققان EPFL روی سه کاربرد اصلی این نانوذرات تمرکز داشته‌اند: تشخیص،
درمان و حذف سلول‌های بدخیم. هافمن می‌گوید: «در حال حاضر ذرات اکسید آهن
به‌عنوان عوامل وضوح تصویر MRI برای تشخیص سرطان کبد مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ما امکان استفاده از این ذرات در تشخیص انواع دیگر تومورها و همچنین بیماری‌های
دیگری همچون آرتروز را بررسی می‌کنیم. تشخیص آرتروز هدف اصلی یکی از پروژه‌های
بزرگ EU FP-7 به نام Nanodiara است».

مکانیسم کار این نانوذرات بدین شکل است: سلول‌های سرطانی گیرنده‌هایی روی
سطح خود دارند. سطح خارجی نانوذرات به‌نحوی طراحی می‌شود که پس از تزریق به
بدن تنها به این گیرنده‌ها متصل شوند. چون نانوذرات اکسید آهن موقع قرار
گرفتن در معرض میدان مغناطیسی وضوح بافت‌ها را تغییر می‌دهند، بنابراین می‌توان
موقعیت دقیق سلول‌های سرطانی را با استفاده از MRI تعیین کرد.

هافمن توضیح می‌دهد: «تاکنون از این روش
تنها برای تشخیص سرطان کبد استفاده شده است، زیرا برای هر نوع از سرطان
باید عوامل خاصی روی نانوذرات اضافه شوند و این عوامل رفتار نانوذرات را
تغییر می‌دهند. بنابراین درک رفتار نانوذرات در یک سیال پیچیده همچون خون
مشکل می‌شود».

درمان هدفمند

یکی از جنبه‌های این تحقیق روی رسانش هدفمند داروها به سلول‌های خاص متمرکز
بوده است. هافمن می‌گوید: «نانوذرات اکسید آهن می‌توانند به‌طور مستقیم به‌درون
اجزای سلولی نفوذ کنند. این ویژگی امکان رسانش داروها را به‌طور مستقیم به‌درون
یک سلول فراهم می‌آورد».

از بین بردن تومورها با استفاده از حرارت

نانوذرات اکسید آهن علاوه بر تشخیص سلول‌های خاص و رسانش مستقیم دارو به
آنها می‌توانند تومورهای استخوانی را به شکل حرارتی از بین ببرند. در سرطان
استخوان متاستاز اغلب در طول ستون فقرات اتفاق می‌افتد. یکی از روش‌های
فعلی درمان این بیماری تزریق یک ماده سیمان‌مانند به مهره‌هاست تا بدین
طریق آنها را در جای خود ثابت کند. اگر نانوذرات اکسید آهن قبل از تزریق
این ماده به آن اضافه شوند، می‌توانند پس از جامد شدن این ماده با استفاده
از یک میدان خارجی متناوب تا 46 درجه سانتی‌گراد گرم شده و سلول‌های سرطانی
اطراف خود را از بین ببرند. تحمل حرارتی سلول‌های سرطانی پایین‌تر از سلول‌های
عادی است و بنابراین زودتر از بین می‌روند.