محققان کشورمان در طرحی تحقیقاتی اقدام به ساخت ماده‌ای نمودند که قابل کاربرد در تصویربرداری مولکولی و تشخیص زودهنگام سرطان است. این ماده ابعادی نانومتری داشته و در صورت کاربرد افزایش وضوح تصاویر را به دنبال دارد.
دانشگاه علوم پزشکی تهران: افزایش وضوح تصاویر MRI به کمک فناوری نانو
تشخیص زودهنگام سرطان نقش اساسی در ممانعت از پیشرفت و مرگ و میر ناشی از آن دارد. تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) ابزاری قدرتمند و غیرتهاجمی برای تشخیص سرطان در پزشکی است که امکان بررسی بدن بیمار را با دقت زیاد و بدون هیچ گونه آسیبی فراهم می‌سازد. کیفیت عکس‌برداری و حساسیت پایین MRI، با استفاده ازترکیبات حاجب (مواد کنتراست) افزایش می‌یابد. مواد حاجبی که امروز در MRI استفاده می‌شوند، قادر به ورود به سلول نبوده و در نتیجه تصویربرداری مولکولی توسط این ترکیبات مقدور نیست. این مواد همچنین سبب بروز مشکلات کلیوی نیز خواهند شد. هدف این مطالعه طراحی و ساخت نانوماده‌ی حاجب مولکولی بوده که در تشخیص زودهنگام سرطان مؤثر باشد.
به گفته‌ی دکتر مهدی شفیعی اردستانی، ساخت یک نانوماده‌ی حاجب مولکولی ارزان تر نسبت به نمونه‌های مطرح شده در منابع یا بازار، جهت استفاده در مقاصد تصویربرداری مولکولی مهم‌ترین دستاورد این تحقیق است. همچنین با ساخت این ماده، یک ماده دارویی رایج MRI با توانمندی تصویربرداری برون سلولی به یک نانوکنتراست درون سلولی تبدیل شده است.
این محقق در ادامه افزود: «با اتصال داروی گادوبوترول(Gadoboutrol) به سطح دندریمر، یک ماده‌ی کنتراست قوی‌تر با توانایی وضوح تصویر بیشتر و کاراتر تولید می‌شود. همچنین این نانوکنتراست مولکولی توانایی ورود به سلول را پیدا کرده و سمیت قابل ملاحظه‌ای تولید نمی‌کند. از طرفی این ماده با افزایش زمان آسایش بافت، بهبود کنتراست تصویر MRI را به دنبال دارد.»
به عبارتی ساده با سنتز یک پلیمر نانومتری زیست تخریب پذیر و زیست سازگار و قرار دادن داروی مدنظر بر روی، ماده‌ی کنتراست برون سلولی به ماده‌ی درون سلولی تبدیل شده است. این ماده توانایی بالاتری در تصویربرداری تومور و درمان نسبی سلول‌های سرطانی دارد.
دندریمر استفاده شده در این پروژه، روش تولید بسیار ارزان و ساده‌ای دارد و به‌دلیل عدم سمیت گزینه‌ی مناسب و ایده‌آلی است.
صنعت داروسازی و مراکز تصویربرداری مولکولی به‌ویژه مراکز تحقیقات و درمان سرطان مخاطب اصلی نتایج این تحقیقات خواهند بود.
شفیعی اردستانی در توضیح نحوه‌ی ساخت این ماده عنوان کرد: «در این مطالعه ابتدا دندریمر، که پلیمری درخت مانند است، سنتز شد. این پلیمر از هسته‌ی پلی اتیلن گلیکول و گروه‌های اسیدستریک در اطراف آن به وجود آمده است. در ادامه داروی گادوبوترول بر روی دندریمر قرار گرفت. جهت اطمینان از سنتز صحیح دارو، پایداری ساختار آن مطالعه شد. همچنین درصد ورود دارو و میزان سمیت سلولی آن نیز تعیین شد. در نهایت این دارو جهت تصویربرداری مولکولی در شرایط آزمایشگاهی و درون تنی(تزریق به موش سوری) به کار گرفته شد.»
نتایج این تحقیقات در مجله‌ی RSC Advances (جلد ۴، شماره ۸۶، سال ۲۰۱۴، صفحات ۴۵۹۸۴ تا ۴۵۹۹۴) به چاپ رسیده است. این کار از همکاری الهام محمدی- دانشجوی کارشناسی ارشد بیوشیمی و دکتر مهدی شفیعی اردستانی- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی تهران و همکارانشان حاصل شده است.
به گفته‌ی دکتر مهدی شفیعی اردستانی، ساخت یک نانوماده‌ی حاجب مولکولی ارزان تر نسبت به نمونه‌های مطرح شده در منابع یا بازار، جهت استفاده در مقاصد تصویربرداری مولکولی مهم‌ترین دستاورد این تحقیق است. همچنین با ساخت این ماده، یک ماده دارویی رایج MRI با توانمندی تصویربرداری برون سلولی به یک نانوکنتراست درون سلولی تبدیل شده است.
این محقق در ادامه افزود: «با اتصال داروی گادوبوترول(Gadoboutrol) به سطح دندریمر، یک ماده‌ی کنتراست قوی‌تر با توانایی وضوح تصویر بیشتر و کاراتر تولید می‌شود. همچنین این نانوکنتراست مولکولی توانایی ورود به سلول را پیدا کرده و سمیت قابل ملاحظه‌ای تولید نمی‌کند. از طرفی این ماده با افزایش زمان آسایش بافت، بهبود کنتراست تصویر MRI را به دنبال دارد.»
به عبارتی ساده با سنتز یک پلیمر نانومتری زیست تخریب پذیر و زیست سازگار و قرار دادن داروی مدنظر بر روی، ماده‌ی کنتراست برون سلولی به ماده‌ی درون سلولی تبدیل شده است. این ماده توانایی بالاتری در تصویربرداری تومور و درمان نسبی سلول‌های سرطانی دارد.
دندریمر استفاده شده در این پروژه، روش تولید بسیار ارزان و ساده‌ای دارد و به‌دلیل عدم سمیت گزینه‌ی مناسب و ایده‌آلی است.
صنعت داروسازی و مراکز تصویربرداری مولکولی به‌ویژه مراکز تحقیقات و درمان سرطان مخاطب اصلی نتایج این تحقیقات خواهند بود.
شفیعی اردستانی در توضیح نحوه‌ی ساخت این ماده عنوان کرد: «در این مطالعه ابتدا دندریمر، که پلیمری درخت مانند است، سنتز شد. این پلیمر از هسته‌ی پلی اتیلن گلیکول و گروه‌های اسیدستریک در اطراف آن به وجود آمده است. در ادامه داروی گادوبوترول بر روی دندریمر قرار گرفت. جهت اطمینان از سنتز صحیح دارو، پایداری ساختار آن مطالعه شد. همچنین درصد ورود دارو و میزان سمیت سلولی آن نیز تعیین شد. در نهایت این دارو جهت تصویربرداری مولکولی در شرایط آزمایشگاهی و درون تنی(تزریق به موش سوری) به کار گرفته شد.»
نتایج این تحقیقات در مجله‌ی RSC Advances (جلد ۴، شماره ۸۶، سال ۲۰۱۴، صفحات ۴۵۹۸۴ تا ۴۵۹۹۴) به چاپ رسیده است. این کار از همکاری الهام محمدی- دانشجوی کارشناسی ارشد بیوشیمی و دکتر مهدی شفیعی اردستانی- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی تهران و همکارانشان حاصل شده است.
