به گزارش پردیس امروز به نقل از ایسنا، سالانه میلیون‌ها نفر در سراسر جهان و بیش از ۳۹ درصد از مردان و زنان در طول عمر خود به سرطان مبتلا می‌شوند. شیمی‌درمانی، رایج‌ترین و استانداردترین درمان سرطان است و تحویل هدفمند داروهای شیمی‌درمانی به محل تومور، افزایش اثربخشی آنها را در پی دارد. با وجود این، مقادیر اضافی داروها ممکن است همچنان در بقیه قسمت‌های بدن گردش داشته باشند و عوارض جانبی متعددی از جمله کم‌خونی، عفونت‌های مزمن، ریزش مو، یرقان و تب را ایجاد کنند.
تلاش‌هایی در مورد ارائه روش‌هایی برای حذف مقادیر ناخواسته داروهای شیمی‌درمانی، به ویژه داروی پرمصرف “دوکسورابیسین”(DOX) از خون انجام شده اما این روش‌ها به حذف سطوح پایینی از دوکسورابیسین منجر شده‌اند. راهبردهایی که از نانوذرات باردار الکتریکی برای اتصال به دوکسورابیسین استفاده می‌کنند، به رغم وجود موادی که برای محافظت از قابلیت اتصال در نظر گرفته شده‌اند، با قرار گرفتن در معرض مولکول‌های باردار و پروتئین‌های موجود در خون، کارآیی خود را از دست می‌دهند.
گروهی از دانشمندان با همکاری”امیر شیخی”(Amir Sheikhi)، دانشیار مهندسی شیمی و مهندسی پزشکی “دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا”(Penn State) و”علی خادم حسینی”(Ali Khademhosseini)، رئیس و مدیرعامل “موسسه نوآوری زیست‌پزشکی تراساکی”(TIBI)، روشی را برای برطرف کردن این چالش‌ها ابداع کرده‌اند.
این پژوهش جدید، بر پایه نانوبلورهای سلولزی دارای مو انجام شده است. این نانوذرات، از اجزای اصلی دیواره‌های سلولی گیاه ساخته شده و به گونه‌ای مهندسی شده‌اند که تعداد زیادی زنجیره پلیمری به شکل مو از هر پایانه گسترش یابد. این موها توانایی بالقوه جذب نانوبلورها را به میزان قابل توجهی بیش از نانوذرات معمولی و سایر مواد افزایش می‌دهند.
دانشمندان برای تولید نانوبلورهای سلولزی مویی که قادر به جذب داروهای شیمی‌درمانی هستند، الیاف سلولزی موجود در خمیر چوب را به روش شیمیایی به کار گرفتند، بار منفی روی موها ایجاد کردند و آنها را در برابر مولکول‌های باردار موجود در خون پایدار ساختند. این کار، مشکلات مربوط به نانوذرات معمولی را که بار آنها در مواجهه با خون خنثی می‌شود یا کاهش می‌یابد، اصلاح می‌کند و تعداد مولکول‌های دارویی با بار مثبت را محدود می‌سازد.
کارآیی اتصال نانوبلورها در سرم خون انسان مورد بررسی قرار گرفت و به ازای هر گرم از نانوبلورهای سلولزی مویی، بیش از ۶۰۰۰ میلی‌گرم دوکسورابیسین به طور موثر از سرم حذف شد. علاوه بر این، جذب دوکسورابیسین بلافاصله پس از افزودن نانوبلورها اتفاق افتاد و نانوبلورها هیچ اثر سمی یا مضری بر گلبول‌های قرمز خون یا رشد سلول‌های انسانی نداشتند.
این روش جذب دارو در بدن می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر درمان سرطان داشته باشد زیرا دوزها را می‌توان بدون نگرانی از بروز عوارض جانبی مضر، به سطوح مؤثرتری افزایش داد.
شیخی گفت: برای برخی از اندام‌ها مانند کبد، شیمی‌درمانی را می‌توان به صورت موضعی و با استفاده از کاتتر انجام داد. اگر بتوان دستگاهی مبتنی بر نانوبلورها را در بدن قرار داد تا داروهای اضافی خارج شده از بزرگ سیاهرگ زیرین کبد را جذب کند، شاید پزشکان بتوانند دوزهای بالاتری از شیمی‌درمانی را تجویز کنند تا به از بین بردن سریع‌تر سرطان بدون نگرانی در مورد آسیب رساندن به سلول‌های سالم کمک کنند. پس از پایان درمان، می‌توان دستگاه را خارج کرد.
نانوبلورهای سلولزی مودار علاوه بر حذف داروهای شیمی‌درمانی اضافی از بدن، می‌توانند سایر مواد نامطلوب مانند سموم و داروهای اعتیادآور را نیز از بدن حذف کنند. همچنین آزمایش‌ها، اثربخشی نانوبلورها را در سایر کاربردهای جداسازی مانند بازیابی عناصر ارزشمند از زباله‌های الکترونیکی نشان داده‌اند.
خادم حسینی گفت: آن چه که به عنوان یک مفهوم نسبتا ساده آغاز شد، به یک وسیله بسیار مؤثر برای جداسازی مواد تبدیل شده است. این کار، کاربردهای گسترده و تاثیرگذاری را در حوزه مهندسی پزشکی و علم مواد امکان‌پذیر می‌کند.
این پژوهش، در “Materials Today Chemistry” به چاپ رسید.
