دیمیتری لاپوتکو و همکارنش در دانشگاه رایس، درتلاشند با کمک نانوذرات جمعکننده نور برای تبدیل انرژی لیزر به نانوحبابهای پلاسمونیک، روشهای جدیدی را برای تزریق مستقیم دارو و حاملهای ژنتیکی به درون سلولهای سرطانی ارائه دهند. این پژوهشگران در آزمایشهایی که بر روی سلولهای سرطانی مقاوم به دارو انجام دادند، دریافتند تزریق داروهای شیمی درمانی توسط این نانوحبابها با ۱۰ درصد دوز معمول، ۳۰ برابر کشندهتر از داروهای رایج است.
هدفگیری یک تکسلول سرطانی با نانوحبابها
دیمیتری لاپوتکو و همکارنش در دانشگاه
رایس، درتلاشند با کمک نانوذرات جمعکننده نور برای تبدیل انرژی لیزر به
نانوحبابهای پلاسمونیک، روشهای جدیدی را برای تزریق مستقیم دارو و
حاملهای ژنتیکی به درون سلولهای سرطانی ارائه دهند. این پژوهشگران در
آزمایشهایی که بر روی سلولهای سرطانی مقاوم به دارو انجام دادند،
دریافتند تزریق داروهای شیمی درمانی توسط این نانوحبابها با ۱۰ درصد دوز
معمول، ۳۰ برابر کشندهتر از داروهای رایج است.
نانوذرات و نانوحبابهای پلاسمونیک در سلولهای هدف (شکلهای سمت چپ) و
غیرهدف (شکلهای سمت راست).
نانوحبابهای دانشگاه رایس نانوذره نیستند،
به علاوه دارای عمر کوتاهی میباشند. این نانوحبابها بستههای کوچکی از
هوا و بخار آب هستند که از برخورد نور لیزر با خوشهای از نانوذرات و تبدیل
فوری آن به گرما تشکیل میگردد. این حبابها دقیقا زیر سطح سلولهای سرطان
تشکیل میگردد. زمانیکه این حبابها منبسط شده و میترکند، به طور مشخصی
روزنههای کوچکی را بر روی سطح سلول ایجاد نموده و داروی سرطان اجازه
مییابد به درون سلول حمله کند. میتوان از روشهای مشابه برای تزریق
مستقیم داروهای ژنتیکی و سایر حاملهای دارویی به درون سلول استفاده نمود.
نانوحبابهای پلاسمونیک لاپوتکو زمانی تشکیل میشود که پالسی از لیزر به
پلاسمون (موجی از الکترونها که در سطح نانوذرات فلزی عقب و جلو میرود)
برخورد مینماید. گروه تحقیقاتی لاپتکو با یکسان شدن طول موج لیزر با
پلاسمون و دریافت مقدار لازم از انرژی لیزر به این اطمینان دست یافت که این
نانوحبابها تنها در اطراف خوشههای نانوذرهای درون سلولهای سرطانی شکل
میگیرند.
برای تشکیل این نانوحبابها پژوهشگران مذکور ابتدا باید نانوخوشههای طلا
را درون سلولهای سرطانی قرار دهند. این دانشمندان این کار را با چسباندن
نانوذرات منفرد طلا به یک پادتن که به سطح سلول سرطانی میچسبد، انجام
دادند. سلولها این نانوذرات طلا را بلعیده و آنها را در بستههایی جدا از
هم دقیقا در زیر سطحشان قرار میدهند.
از آنجا که مقدار کمی از نانوذرات طلا توسط سلولهای سالم جذب میشود،
سلولهای سرطانی در معرض خطر بیشتری قرار میگیرند و انتخابپذیری فرآیند
مدیون این حقیقت است که حد پایین انرژی لیزر مورد نیاز برای تشکیل
نانوحبابها در سلولهای سرطانی بسیار پایینتر از مقدار آن برای سلولهای
سالم میباشد.
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجلهی Biamaterials
منتشر کردهاند.
