محققان دانشگاه اصفهان با همکاری دانشگاه صنعتی ایلمنا آلمان بر روی نانوذره‌های مغناطیسی مناسب برای کاربردهای پزشکی، تحقیقاتی انجام دادند. هدف از انجام این پژوهش بررسی توان اتلاف ویژه‌ی نانوذرات تهیه‌شده برای درمان توده‌هایی سرطانی با روش فراگرمایی مغناطیسی بوده است.
دانشگاه اصفهان: درمان توده‌های سرطانی با استفاده از نانوذره‌های مغناطیسی
مرتضی مظفری، دانشیار فیزیک ماده چگال آزمایشگاهی دانشکده فیزیک دانشگاه اصفهان درباره لزوم انجام این طرح گفت: «هدف از انجام این پژوهش، بررسی توان اتلاف ویژه‌ی نانوذرات تهیه‌شده برای درمان توده‌های سرطانی با روش فراگرمایی مغناطیسی بوده است. در این کار نانوذرات مگنتایت و مگنتایت جانشانی‌شده با روی و ساماریوم به روش هم‌رسوبی ساخته شده است. نانوذرات با اسیدسیتریک و کوپلیمر پلورنیک F127 پوشش داده شدند که فروشاره‌های آن‌ها به خوبی در زمان طولانی (چند هفته) پایدار بودند. نانوذرات با وجود اندازه‌ی بزرگی که دارند، به خوبی در شاره پراکنده شده و همچنین سه نمونه با غلظت کم از آن‌ها اتلاف بسیار خوبی را از خود نشان دادند.»
وی در ادامه گفت: «این فروشاره‌ها می‌توانند برای درمان توده‌های سرطانی به روش فراگرمایی مغناطیسی بهکار روند. روشن است که این فروشاره‌ها بایستی برای کاربرد بالینی، مراحل دیگری مانند بررسی زهرآگینی (سمّیت) و آزمون روی جانوران را بگذرانند. این نانوذرات را همچنین می‌توان برای دارورسانی هدف‌مند و بهبودبخشی تصویرسازی MRI و MPI نیز به کار برد.»
امروزه به طراحی نانوذره‌های مغناطیسی با ویژگی‌های مغناطیسی بهبودیافته به‌ویژه کوک‌شده برای کاربرد در فراگرمایی مغناطیسی نیاز است. افزون بر این، چالش فناوری برای طراحی نانوذره‌های مغناطیسی تازه‌ای که نه تنها بازده گرمایی بالا، بلکه عنصرهای زیست‌سازگار و پایدار در محلول آبکی با دمای کوری مناسب (Tc) برای پایش دما داشته باشد، وجود دارد. نانوذره‌های مغناطیسی مناسب برای کاربردهای پزشکی، باید افزون بر ویژگی‌های مغناطیسی مناسب، ویژگی‌های بسیار دیگری همانند زیست‌سازگاری بالا، زهرآگین نبودن یا زهرآگینی کم و جذب پروتئینی کم را داشته باشند. افزون بر این، درمان چندگانه، ظرفیت تشخیصی و همچنین کاهش اثرهای جانبی در بیماران اهمیت بسیاری دارد. در کاربردهای پزشکی، نانوذره‌های ابرپارامغناطیس به دلیل این‌که پس از برداشتن میدان مغناطیسی کاربستی، مغناطش خود را از دست می‌دهند، برتر هستند، زیرا می‌تواند از کلوخه‌ای‌شدن و افزایش احتمال لختگی (آمبولیزاسیون یا شرایط یا فرآیندهایی که در آن یک رگ یا یک اندام با یک لخته‌ی خونی بسته می‌شود) پیش‌گیری شود.
پژوهشگر دانشگاه اصفهان درباره نتایج این طرح گفت: «بر پایه‌ی داده‌های به‌دست آمده از آزمایش‌های گوناگون، با وجود بزرگی اندازه‌ی نانوذرات پراکنده‌شده در محلول و برهم‌کنش مغناطیسی بزرگ میان آن‌ها، فروشاره‌ها در یک محیط آبکی (pH 5.5) برای مدت طولانی شناور مانده و پایداری خوبی را نشان می‌دهند. پایداری نانوذره‌های مغناطیسی هسته-پوسته، با وجود اندازه‌ی بزرگ و برهم‌کنش قوی مغناطیسی از برتری‌های این کار بود. اندازه‌گیری‌های گرماسنجی نشان می‌دهند که توان‌های اتلاف ویژه برای نمونه‌های با ۰۱/۰ و ۰۲/۰ مول ساماریوم در نمونهی با ۱۰/۰ مول روی، بیشینه بود و اتلاف پسماند، سهم اصلی را در توان اتلاف ویژه داشت. این نمونه‌ها گزینه‌های بسیار مناسبی برای کاربرد در درمان توده‌های سرطانی با روش فراگرمایی مغناطیسی هستند.»
مظفری با اشاره به ویژگی‌های نوآورانه‌ی این پژوهش گفت: «جانشانی یون ساماریوم در نانوذرات اکسید آهن برای کاربردهای فراگرمایی که نسبت به جانشانی یون‌های خاکی کم‌یاب دیگر کمتر انجام شده است، پوشش‌دهی آن‌ها با اسید سیتریک و پلورونیک F127 که زیست‌سازگار و معمولاً برای کاربردهای پزشکی بسیار مناسب هستند و پایداری بسیار خوب فروشاره‌ی نانوذرات با وجود اندازه‌ی بزرگی که دارند از ویژگی‌های این تحقیق است.»
این مقاله یکی از بروندادهای رساله‌ی دکترای دکتر سارا شاتوتی است که با همکاری مرتضی مظفری، دانشیار فیزیک ماده چگال آزمایشگاهی دانشکده فیزیک دانشگاه اصفهان و پژوهشگرانی از دانشگاه‌های فرایبورگ و دانشگاه صنعتی ایلمنا آلمان است که در مقاله‌ای با عنوان Heat dissipation in Sm3+ and Zn2+ co -substituted magnetite (Zn0.1SmxFe2.9-xO4) nanoparticles coated with citric acid and pluronic F127 for hyperthermia application و در مجله Scientific Reports به چاپ رسیده است.
