محققان دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهریار، جهت افزایش کارایی نانولوله‌های کربنی در درمان سرطان و کاهش مشکلات آن، روشی جدید ارائه نموده‌اند. در این روش سطح نانولوله‌ها به کمک پلیمرها اصلاح شده و در نتیجه درصد آسیب‌دیدگی سلول‌های سالم کاهش می‌یابد.
دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهریار: نحوه اصلاح نانولوله‌ها در کاربرد دارورسانی هدفمند
با وجود خواص منحصربه فرد نانولوله‌های کربنی و کاربرد گسترده آن‌ها در حوزه‌های مختلف، استفاده از آن‌ها در حوزه پزشکی با محدودیت‌هایی روبروست. نانولوله‌های تک دیواره و یا چند دیواره، در محلول‌های آلی و معدنی نامحلول هستند. همچنین هنگامی که وارد سیستم گردش خون می‌شوند، حرکت آن‌ها سبب بروز مشکلاتی می‌شود. برای رفع این محدودیت‌ها و بهبود عملکرد دارویی آن‌ها، با استفاده از پلیمرها تغییراتی در آن‌ها ایجاد می‌شود.
به گفته فاطمه عباس‌زاده، کارشناس ارشد شیمی از دانشگاه آزاد اسلامی شهریار، در این پروژه با عامل‌دار کردن نانولوله‌های کربنی تک دیواره با دو مونومر پلی وینیل پیرولیدون(PVP) و هیدروکسی اتیل متا اکریلات(HEMA)، که هر دو از مونومرهای مهم بخش دارویی هستند، دو ماده‌ی مؤثر برای نابود کردن سلول‌های سرطانی به‌دست آمده است.
وی در ادامه افزود: «هنگامی که نانولوله‌های کربنی وارد بدن می‌شوند با حمله کردن به سلول‌های سرطانی و جذب آن‌ها به اطراف خود، مانند بمب خوشه‌ای عمل کرده و باعث از بین رفتن سلول‌ها می‌شوند. اما در صورت استفاده از آن‌ها، تعداد زیادی از سلول‌های سالم نیز آسیب می‌بینند. این در حالی است که در این طرح با عامل‌دار کردن آن‌ها با پلیمرها، کارایی نانولوله‌ها بیشتر می‌شود. به عبارتی، با تمرکز بالایی، بیشتر به سلول‌های سرطانی حمله کرده و آسیب کمتری به سلول‌های سالم وارد می‌کنند.»
با بررسی آزمون‌های کشت سلولی انجام شده برای همه‌ی سرطان‌ها به‌خصوص سرطان سینه و پروستات و سرطان‌های مربوط به بافت‌های سلولی، مشخص شد که این مواد قادرند حدود %۷۰ سلول‌های سرطانی را نابود کنند. استفاده از این محصول کاهش هزینه درمان، افزایش سرعت بهبودی وکاهش اثرات جانبی را به دنبال دارد. شایان ذکر است که هیچ داروی سرطانی درون این محصول قرار نگرفته است بلکه مواد ساخته شده به گونه‌ای طراحی شده که خاصیت درمانی دارند.
مونومرهای به کار رفته در این طرح از دسته هیدروژل‌ها هستند. هیدروژل‌ها پلیمرهای آب‌دوستی هستند که حجم زیادی آب درون خود ذخیره می‌کنند. با تغییرات محیطی نظیر تغییر دما یا pH، حجم آن‌ها به شدت تغییر می‌کند. این ویژگی، آن‌ها را به منظور دارورسانی هدفمند و یا مهندسی بافت ایده‌آل می‌کند.
برای اصلاح و استفاده از نانولوله‌های کربنی تک دیواره برای درمان سرطان، در ابتدا این مواد با دو ماده اسید سولفوریک و اسید نیتریک اکسیداسیون شده و در ادامه توسط تیونیل کلرید کربن، کلریزاسیون شده‌اند. به دنبال آن، مونومرهای موردنظر با روش گرافت در سطح کربن نانولوله‌های کربنی قرار گرفته و و در نهایت به روش رادیکال آزاد واکنش پلیمریزاسیون انجام شده است. جهت بررسی اتصال مونومرها به سطح نانولوله، از آزمون‌های SEM و FTIR استفاده شده است.
نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری دکتر امید مرادی- عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد شهریار، فاطمه عباس‌زاده و همکارانشان است، در مجله‌ی Journal of Industrial and Engineering Chemistry (جلد ۲۰، شماره ۵، ماه نوامبر، سال ۲۰۱۳، صفحات ۲۸۹۵ تا ۲۹۰۰) به چاپ رسیده است.
به گفته فاطمه عباس‌زاده، کارشناس ارشد شیمی از دانشگاه آزاد اسلامی شهریار، در این پروژه با عامل‌دار کردن نانولوله‌های کربنی تک دیواره با دو مونومر پلی وینیل پیرولیدون(PVP) و هیدروکسی اتیل متا اکریلات(HEMA)، که هر دو از مونومرهای مهم بخش دارویی هستند، دو ماده‌ی مؤثر برای نابود کردن سلول‌های سرطانی به‌دست آمده است.
وی در ادامه افزود: «هنگامی که نانولوله‌های کربنی وارد بدن می‌شوند با حمله کردن به سلول‌های سرطانی و جذب آن‌ها به اطراف خود، مانند بمب خوشه‌ای عمل کرده و باعث از بین رفتن سلول‌ها می‌شوند. اما در صورت استفاده از آن‌ها، تعداد زیادی از سلول‌های سالم نیز آسیب می‌بینند. این در حالی است که در این طرح با عامل‌دار کردن آن‌ها با پلیمرها، کارایی نانولوله‌ها بیشتر می‌شود. به عبارتی، با تمرکز بالایی، بیشتر به سلول‌های سرطانی حمله کرده و آسیب کمتری به سلول‌های سالم وارد می‌کنند.»
با بررسی آزمون‌های کشت سلولی انجام شده برای همه‌ی سرطان‌ها به‌خصوص سرطان سینه و پروستات و سرطان‌های مربوط به بافت‌های سلولی، مشخص شد که این مواد قادرند حدود %۷۰ سلول‌های سرطانی را نابود کنند. استفاده از این محصول کاهش هزینه درمان، افزایش سرعت بهبودی وکاهش اثرات جانبی را به دنبال دارد. شایان ذکر است که هیچ داروی سرطانی درون این محصول قرار نگرفته است بلکه مواد ساخته شده به گونه‌ای طراحی شده که خاصیت درمانی دارند.
مونومرهای به کار رفته در این طرح از دسته هیدروژل‌ها هستند. هیدروژل‌ها پلیمرهای آب‌دوستی هستند که حجم زیادی آب درون خود ذخیره می‌کنند. با تغییرات محیطی نظیر تغییر دما یا pH، حجم آن‌ها به شدت تغییر می‌کند. این ویژگی، آن‌ها را به منظور دارورسانی هدفمند و یا مهندسی بافت ایده‌آل می‌کند.
برای اصلاح و استفاده از نانولوله‌های کربنی تک دیواره برای درمان سرطان، در ابتدا این مواد با دو ماده اسید سولفوریک و اسید نیتریک اکسیداسیون شده و در ادامه توسط تیونیل کلرید کربن، کلریزاسیون شده‌اند. به دنبال آن، مونومرهای موردنظر با روش گرافت در سطح کربن نانولوله‌های کربنی قرار گرفته و و در نهایت به روش رادیکال آزاد واکنش پلیمریزاسیون انجام شده است. جهت بررسی اتصال مونومرها به سطح نانولوله، از آزمون‌های SEM و FTIR استفاده شده است.
نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری دکتر امید مرادی- عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد شهریار، فاطمه عباس‌زاده و همکارانشان است، در مجله‌ی Journal of Industrial and Engineering Chemistry (جلد ۲۰، شماره ۵، ماه نوامبر، سال ۲۰۱۳، صفحات ۲۸۹۵ تا ۲۹۰۰) به چاپ رسیده است.
