نانوذرات دوجزئی پلیمر-طلای چندمنظوره با قابلیت تشخیص، ردیابی، تصویربرداری و نابودی سلول‌های سرطانی توسط محققان پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران و دانشگاه علوم پزشکی ایران با موفقیت سنتز و ارزیابی شد. این نانوذرات قادرند ضمن ردیابی، هدف‌گیری و تشخیص سلول های سرطانی، با تبدیل نور به گرما موجبات مرگ سلول‌های سرطانی را فراهم نمایند.
مبارزه همه‌جانبه با سرطان به کمک نانوذرات چندمنظوره
با افزایش تعداد مبتلایان به بیماری سرطان در جهان، تلاش‌های گسترده‌تری نیز جهت ابداع روش‌های درمان مؤثرتر انجام می‌شود. شیمی‌درمانی و پرتودرمانی دو روش رایج درمان سرطان هستند. وجه اشتراک اغلب روش‌های درمان سرطان ایجاد اثرات جانبی بر بافت‌های مجاور است. ازاین‌رو، طی سال‌های اخیر محققان دائماً به دنبال ابداع روش‌هایی با حداقل عوارض جانبی بوده‌اند.
دکتر علیرضا مهدویان، عضو هیأت علمی پژوهشگاه پتروشیمی و پلیمر ایران، با بیان این مطلب که روش گرمادرمانی یکی از کم‌عوارض‌ترین روش‌های درمان سرطان است گفت: «در طرح حاضر، ما یک نوع نانوذره کامپوزیتی متشکل از پلیمر و طلا را سنتز کردیم. این نانوذرات قادرند سلول‌های سرطانی را تشخیص دهند، آن‌ها را ردیابی کنند، در تصویربرداری از آن ها کمک نمایند و در نهایت با تبدیل نور به گرما موجب مرگ آن‌ها شوند.»
وی ادامه داد: «درحالی‌که بروز عوارض بزرگ‌ترین عیب روش‌های رایج درمان سرطان است، نانوذرات سنتز شده در این طرح کم‌ترین عوارض جانبی را حین درمان ایجاد می‌کنند. از سوی دیگر، ساختار این نانوذرات به نحوی است که قادرند کارایی‌های متفاوتی از قبیل تشخیص، ردیابی و درمان را از خود به نمایش بگذارند.»
نقش اصلی در کارایی این نانوذرات را نانوذرات طلا بازی می‌کند. نانوذرات طلا با پتانسیل تبدیل نور به گرما می‌توانند با ایجاد گرما درون سلول سرطانی در ازای تابش نور، موجب مرگ آن‌ها شوند. اما جهت هدف گیری و تشخیص، از فولیک اسید و ترکیب فتوکرومیک اسپایروپیران در ساختار نانوذرات نهایی استفاده شده است. حضور فولیک اسید موجب افزایش نفوذ انتخابی درون سلول‌های سرطانی شده و حضور ترکیب فتوکرومیک اسپایروپیران تحت تابش نور فرابنفش گونه‌های اکسیژن فعال تولید می‌کند که نقش قابل‌توجهی در نابودی سلول‌های سرطانی ایفا می‌نماید.
مهدویان در رابطه با نحوه ارزیابی نانوذرات سنتز شده گفت: « به‌منظور شناسایی ساختار و تأیید سنتز نانوذرات از آزمون‌های FT-IR، EDX و UV-Vis و به‌منظور بررسی شکل شناسی و همچنین اندازه و توزیع اندازه ذرات از آزمون‌های TEM، SEM و DLS استفاده شد. آزمون‌های سمیت سلولی، پلاسمای جفت شده القایی (ICP)، تصویربرداری میکروسکوپی فلورسانس، اندازه‌گیری گونه‌های اکسیژن فعال (ROS) درون‌سلولی، لیزر مادون‌قرمز نزدیک و دوربین مادون‌قرمز نیز جهت ارزیابی نفوذ انتخابی به درون سلول‌های سرطانی، تصویربرداری، درمان فوتودینامیکی و نور-گرمایی سلول‌های سرطانی مغز موش به کار گرفته شدند.»
نتایج حاصل از اندازه‌گیری نانو ذرات نفوذ کرده به درون سلول‌های سرطانی مغز موش با استفاده از آزمون پلاسمای جفت شده القایی (ICP) نشان داد که میزان نفوذ به درون سلول‌ها برای نانوکامپوزیت‌های عامل‌دار شده با فولیک اسید نسبت به نمونه نانوکامپوزیتی فاقد فولیک اسید به ترتیب برابر با ۷۱٫۴ و ۲۸٫۸ درصد است. نتایج حاصل از آزمون اندازه‌گیری گونه‌های اکسیژن فعال درون‌سلولی نشان داد که هر دو نمونه نانوکامپوزیتی، قابلیت تولید گونه‌های اکسیژن فعال را دارا هستند. نانوکامپوزیت‌های عامل دار شده با فولیک اسید، به دلیل نفوذ بیشتر و تجمع درون سلول‌های سرطانی، موجب افزایش تولید ROS به میزان ۱٫۵ تا ۲ برابر نسبت به نمونه‌های عامل‌دار نشده با فولیک اسید می‌شود.
گفتنی است از طرح حاضر یک اختراع با عنوان « تهیه ذرات نانوکامپوزیت جدید پلیمر-طلا چندمنظوره با قابلیت ردیابی و درمان سلول‌های سرطانی» به شماره ۹۴۵۵۲ به ثبت رسیده است.
جابر کیوان راد و دکتر علیرضا مهدویان- به ترتیب دانشجوی مقطع دکتری و عضو هیأت علمی پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران و سمیده خویی و سکینه شیر ولیلو- اعضای هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی ایران در انجام این تحقیقات همکاری داشته‌اند. نتایج این کار، در مجله ACS applied materials & interfaces با ضریب تأثیر ۸٫۰۹۷ ( جلد ۱۰، سال ۲۰۱۸، صفحات ۱۹۴۸۳ تا ۱۹۴۹۳) به چاپ رسیده است.
