محققان دانشگاه تورنتو کانادا دریافتند که سرعت پذیرش نانوذرات طلا توسط سلول‌های پستانداران به شکل و اندازه ذرات وابسته است. مطالعه این نوع نانوذرات می‌تواند برای طراحی نانوساختارهایی جهت استفاده در داروهای زیستی مانند تصویر برداری و انتقال دارو, کاربردهایی داشته باشد.
تاثیر اندازه نانو ذرات بر روی جذب سلول‌ها
محققان دانشگاه تورنتویِ کانادا دریافتند که نرخ پذیرش نانوذرات طلا توسط سلول‌های پستانداران به شکل و اندازه ذرات وابسته است. مطالعه این نوع از نانوذرات می‌تواند برای طراحی نانوساختارهایی جهت استفاده در داروهای زیستی مانند تصویر برداری و انتقال دارو، کاربردهایی داشته باشد.
مطالعات فراوانی بر روی نانوذرات برای استفاده در زیست‌شناسی سلول، مانند نشاندارکننده‌های فلوئورسانس و انتقال دارو، انجام گرفته است.
چان وارن از دانشگاه تورنتو می‌گوید: هیچکس به‌طور دقیق چگونگی تأثیر اندازه و شکل نانوساختارها را بر نحوه ورود آنها به یک سلول بررسی نکرده است. با در نظر گرفتن این رابطه می‌توان محققان را راهنمایی کرد که چگونه حساسیت آشکارسازی و کارایی انتقال دارو و غیره را بهبود دهند. به علاوه، می تواند به ما کمک کند که سمیت نانوساختارهای طراحی شده را ارزیابی کنیم.
چان و همکارانش نانوذراتی بین ۱۴ تا ۱۰۰ نانومتر را بررسی کردند که شکل میله‌ای و کروی داشتند. آنها نانوذرات را همراه با سلول‌های Helaبه مدت شش ساعت در یک محیط رشد حاوی محلول ده درصد سرم (serum) قرار داده، سپس تجمع ذرات طلا درون سلول را بررسی کردند.
زمانی که ذرات ۵۰ نانومتری باشند، سلول‌های Hela نانوذرات بیشتری را جذب می‌کنند. نانوذرات وارد شده به سلول‌ها درون محفظه‌های موجود در سیتوپلاسم به دام می‌افتند، اما وارد هسته سلول نمی‌شوند. بیشترین تعداد نانوذرات ۵۰ نانومتری که به یک سلول وارد می‌شوند، ۶۱۶۰ عدد است، در حالی که تعداد ذرات ۱۵ و۷۴ نانومتری، به ترتیب به ۳۰۰۰ و۲۹۸۸ عدد هم می‌رسد.
چان وهمکارانش اعتقاد دارند که مکانیزم این فرایند، اندوسیتوز میانی-گیرنده است. آنها تصور می‌کنند که نانوذرات طلا، پروتئین‌های سرم را به‌صورت غیرعادی روی سطح خود جذب می‌کنند و سپس پروتئین از طریق گیرنده‌های غشایی ورود ذرات به درون سلول را تسهیل می‌کند.
شکل نانوذرات نیز نقش مهمی ایفا می‌کند. سلول‌ها، نانوذرات کروی را بیشتر از نانوذرات میله‌ای شکل جذب می‌کنند. به عنوان مثال، سلول‌ها نانوذرات کروی شکل ۱۴ و ۷۴ نانومتری را ۵۰۰ و ۳۷۵ درصد بیشتر از نانوذرات میله‌ای شکل با این ابعاد جذب می‌کنند.
این تیم اعتقاد دارد که این نتیجه ممکن است به خاطر اختلاف در اثر خمیدگی موجود در ناحیه تماس با گیرنده‌های غشایی سلول، و یا در اثر حضور مولکول فعال سطحی استیل‌تری متیل آمونیوم برمید ناشی از فرایند سنتز روی سطوح نانوذرات میله‌ای شکل باشد.
نانوذرات طلای پایدارشده با سیترات بیش از نانوذرات پوشیده شده با پروتئین ترنسفرین، توسط سلول‌ها جذب شدند. محققان بر این باورند که این پدیده به این دلیل است که نانوذرات پایدار شده با سیترات حاوی پروتئین‌های متنوعی از سرم روی سطح‌شان می‌باشند. در این حالت احتمال ورود به سلول‌ها از طریق گیرنده‌های چندگانه پروتئین‌های سرم در مقایسه با گیرندهای دوگانه پروتئین ترنسفرین، بیشتر است. بر طبق یافته‌های محققان، این نتایج آنها را قادر می‌سازد تا انتقال پروتئین، داروها و الیگونوکلئوتیدها به سلول‌ها را با تغییر شکل و اندازه نانوذرات متصل به آنها، تنظیم کنند.
آنها در گزارش خود نوشتند که جذب غیرعادی پروتئین‌های سرم ممکن است وضعیت سلولی، متابولیسم و دفع نانوذرات را تعیین کند.
این محققان گزارش تحقیقاتی خود را در مجله NanoLetters منتشر کردند.
