گیر افتادن نانوذرات در جریان خون

سیستم‌های دارورسانی می‌تواند با دقت بالایی دارو را به‌درون بافت‌ها وارد کند با این کار دارو با دوز کم و اثربخشی بالا وارد بدن می‌شود. معمولا برخی داروها موجب مسدود شدن شریان خون و بروز حمله قلبی می‌شوند. حاملین دارو می‌توانند دیواره‌های رگ‌ها را شناسایی کرده و دارو مناسب برای زدودن کلسترول، کلسیم و مواد دیگر را وارد آن کند. همچنین می‌توانند دیواره سلولی در تومور را هدف قرار داده و آنها را از بین ببرند.

محققان دانشگاه میشیگان می‌گویند سیستم ایمنی بدن به‌راحتی نمی‌تواند از شر این نانوذرات حامل دارو رها شود. برای سلول‌های گلبول سفید خون درک وجود نانوذرات در مجاورت آنها کاری دشوار است.

در مسیر جریان خون، رگ مانند یک بزرگراه است که نانوذرات با وارد شدن به آن قادر به یافتن راه خروج نیستند. در تمام رگ‌های خونی، سلول‌های قرمز خون تمایل دارند به یکدیگر متصل شده و جسم خارجی را میان بگیرند. در صورت وجود نانوذرات در خون، سلول‌های قرمز خون آنها را در میان خود گرفته و به‌صورت ساندویچی در می‌آورند. با گیر افتادن نانوذرات، آنها نمی‌توانند وظیفه خود را به‌خوبی انجام دهند. در مقاله‌ای که اخیرا این گروه در Langmuir به چاپ رساندند، نشان دادند نانوذرات کروی موجب بروز این مشکل می‌شوند.

پیش از این پروژه، محققان با این فرض کار می‌کردند که نانوذرات می‌تواند با رگ‌های خونی برهمکنش داشته باشد. اخیرا آنها دریافته‌اند که تنها بخشی از این نانوذرات با دیواره رگ‌ها برهمکنش دارد باقی نانوذرات در سراسر بدن به گردش در می‌ایند. این گروه مقدار نانوذرات را ۵ برابر افزایش دادند، اما مقدار نانوذرات برهمکنش داده با رگ‌ها تنها ۲ برابر شد.

خبر بد به‌همین جا ختم نمی‌شود، سلول‌های گلبول‌های قرمز تمایل دارند میکرو کره‌ها با قطر دو نانومتر یا بیشتر را به‌سوی دیواره رگ‌ها فشار دهند. این موضوع موجب گرفتگی رگ می‌شود. همچنین میکروذرات می‌توانند از دیوار رگ‌ها عبور کنند. اما اگر از نانوذرات با اشکال دیگر استفاده شود، این نانوذرات می‌توانند از سلول‌های گلبول قرمز خون فرار کنند.

نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Margination Propensity of Vascular-Targeted Spheres from Blood Flow in a Microfluidic Model of Human Microvessels به چاپ رسیده است.