محققان نشان دادند که با استفاده از نوعی میکروسوزن و استفاده از اگزوزوم‌ها می‌توان، کورکومین، ماده موثر در زردچوبه را با کارایی بالاتری به بافت‌ها رساند.
چگونه اثر درمانی زردچوبه با فناوری‌نانو و میکروسوزن بیشتر شد؟
در حالی که زردچوبه برای قرن‌ها در سراسر جهان به صورت دارویی مورد استفاده قرار گرفته است، یافته‌ها نشان می‌دهد که جزء شیمیایی اصلی آن، کورکومین، قبل از تاثیر کامل روی بدن تجزیه می‌شود. محققان دانشگاه کارنگی ملون، سای یرنی، فیل کمپبل، بوراک اوزدوگانلار و ازگی یالسینتاس رویکردی ایجاد کرده‌اند که استفاده از آن، کورکومین به‌عنوان یک داروی درمانی قوی به‌طور منحصربه‌فرد قابل استفاده خواهد بود.
کورکومین یک پلی فنول ضدسرطان، ضد التهاب، آنتی‌اکسیدان و ضدباکتری است که در زردچوبه یافت می‌شود. با این حال، شکل خالص و ایزوله آن به دلیل تخریب سریع آن در بدن، پایدار نیست. این یکی از بزرگترین موانع برای استفاده از آن به عنوان یک درمان عملی است. همچنین به عنوان انگیزه‌ای برای محققان برای کشف راهبردهای کپسولاسیون برای محافظت از کورکومین در بدن انسان عمل می‌کند.
یکی از این روش‌های کپسول‌سازی، ترکیب کورکومین در اگزوزوم‌ها است. اگزوزوم‌ها وزیکول‌های خارج سلولی نانومتری هستند که بدن انسان برای ارتباط سلول به سلول با حرکت پروتئین‌ها، لیپیدها، اسیدهای نوکلئیک و متابولیت‌ها استفاده می‌کند. با قرار دادن کورکومین در اگزوزوم‌ها، این ماده شیمیایی به اندازه کافی پایدار می‌شود تا در سراسر بدن حرکت کند و به اثر درمانی خود دست یابد. اگرچه سایر محققان سعی کرده‌اند از اگزوزوم‌ها برای تحویل کورکومین استفاده کنند، اما بهبود پایداری کورکومین برای استفاده از آن به عنوان یک دارو کافی نبود. آلبومین، یک پروتئین تثبیت کننده طبیعی که در بدن انسان وجود دارد، می تواند این چالش را برطرف کند.
تلاش‌های قبلی برای بارگذاری کورکومین در نانوذرات مختلف متصل به غشای لیپیدی، از بارگیری نامطمئن کورکومین یا ماندگاری کوتاه‌مدت رنج می‌برد، در حالی که اتصال آلبومین به کورکومین از تخریب آن محافظت می‌کند.
اگرچه ارتباط آلبومین-کورکومین و کپسولاسیون اگزوزوم می‌تواند یک سیستم دارورسانی پایدار را فراهم کند، تحویل هدفمند به بافت‌ها یا اندام های مورد نظر چالش دیگری باقی مانده است. بیشتر اگزوزوم‌ها، هنگامی که به خون تزریق می‌شوند، تمایل دارند به جای رسیدن به اندام یا بافت مورد نظر، در کبد تجمع کنند. برای این منظور، یک رویکرد جذاب ارائه اگزوزوم‌های حاوی کورکومین-آلبومین با استفاده از پچ‌های آرایه میکروسوزن برای کاربردهای هدفمند است.
آرایه‌های میکروسوزن (MNA) حاوی ده‌ها یا صدها سوزن هستند که هر کدام به نازکی یک تار موی انسان بوده و برای چشم غیرمسلح نامرئی هستند. ابتدا، این سوزن‌های در مقیاس میکرو در قالب آرایه‌ای بر روی یک پچ کوچک‌تر از یک سکه قرار داده می‌شوند. ریزسوزن‌های قابل حل از مخلوط کردن دارو، در این مورد اگزوزوم‌ها، با نوعی قند و جامد کردن آن‌ها تشکیل می‌شوند.
زمانی که سوزن‌ها وارد بافت می‌شوند، حل می‌شوند و دارو را به صورت هدفمند و دقیق تحویل می‌‌دهند. میکرو سوزن‌ها به دلیل اندازه کوچکی که دارند، باعث آسیب بافتی نمی‌شوند. به این ترتیب، آن‌ها می‌توانند به عنوان یک روش بدون درد برای رساندن ترکیبات درمانی استفاده شوند.
