دارورسانی ‌هدفمند در ‌بدن به ‌کمک نانوذرات

از این‌رو برای مقابله با این مشکل، معرفی و گسترش روش‌های سنتز مواد بر پایه اصول و روش‌های شیمی سبز با روش‌های دوستدار محیط زیست، در مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی در جوامع علمی به عنوان یک ضرورت مطرح شده است. گروهی از محققان دانشگاه علوم پزشکی مشهد در یک طرح پژوهشی، به عنوان یک رویکرد جدید و ایمن، با رعایت اصول شیمی سبز به تولید نانوذرات اکسیدسریم اقدام کرده‌اند. این گروه از محققان بر اساس رعایت اصول شیمی سبز یا به عبارتی روش‌های دوستدار محیط زیست، سنتز نانوذرات و خواص سلولی ذراتی که به این روش تولید می‌شود را در این طرح پژوهشی بررسی کرده‌اند. این نانو ذرات می‌تواند به‌عنوان یک آنتی‌اکسیدان کاربرد داشته باشد. علاوه بر این با توجه به ویژگی‌ها و خواص این ذرات می‌توان از نانوذرات اکسیدسریم در زمینه‌های مختلفی از ترمیم ضایعات عصب و نخاعی تا دارورسانی هدفمند و تولید مواد آرایشی و بهداشتی استفاده کرد.

از دارورسانی تا ترمیم ضایعات نخاعی

دکتر مجید دررودی، استادیار دانشگاه علوم پزشکی مشهد و مجری این طرح تحقیقاتی در گفت و گو با جام‌جم می‌گوید: یکی از نانو موادی که به نظر می‌رسد می‌تواند در حوزه پزشکی کاربردهای فراوانی داشته باشد نانوذرات سریم اکساید یا همان نانو ذرات سریا است که خواص بسیار گسترده و وسیعی در حوزه‌های مختلف صنعتی تا پزشکی دارد و با توجه به این که این گروه از نانو مواد می‌تواند در حوزه‌های متنوعی کاربرد داشته باشد، سنتز آنها با رعایت اصول شیمی سبز مورد توجه قرار گرفته است. به گفته عضو هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی مشهد، روشی که در این طرح پژوهشی برای ساخت این مواد مورد توجه قرار گرفته، روشی موسوم به سل ژل است. از مهم‌ترین ویژگی‌های این روش ساخت می‌توان به سادگی آن اشاره کرد. این روش بدون داشتن امکانات و تجهیزات خاص با شرایط معمولی در آزمایشگاه‌های بسیاری از مراکز تحقیقاتی و دانشگاه‌ها قابل انجام است.

وی درباره کاربردهای مختلف این نانوذرات در زمینه‌های گوناگون این طور توضیح می‌دهد: تحقیقات انجام شده روی این مواد نشان داد نانوذرات سریم اکساید می‌تواند در حوزه‌های متنوعی کاربرد داشته باشد و از این‌رو ساخت این مواد در دستور کار قرار گرفت. یکی از مهم‌ترین خواص این گروه از مواد این است که این ذرات خواص آنتی‌اکسیدانی دارد. علاوه بر این می‌توان با توجه به ویژگی‌ها و خواص این ذرات از آن به عنوان حامل یا نانودارو در دارورسانی هدفمند استفاده کرد. از دیگر کاربردهای مطرح شده برای نانوذرات سریم می‌توان به کاربرد این ذرات به عنوان ترمیم کننده ضایعات عصبی و نخاعی اشاره کرد. از آنجا که این مواد در برابر تابش اشعه فرابنفش به عنوان یک محافظ عمل می‌کند، در تولید مواد آرایشی و بهداشتی و بویژه در تولید کرم‌های ضد آفتاب هم می‌توان از این مواد استفاده کرد. تحقیقات انجام شده نشان داده است از این نانو مواد می‌توان به عنوان کاتالیست‌های نفتی نیز استفاده کرد که این کاربرد در حوزه صنایع مرتبط با نفت و پتروشیمی قرار می‌گیرد.

منبع بیولوژیکی، جایگزین منبع شیمیایی

دکتر دررودی با اشاره به این که نانوذرات سریم در آینده می‌تواند در زمینه‌های دیگری نیز کاربرد داشته باشد می‌افزاید: قرار است در ادامه کار از این نانو ذرات که با مواد رادیواکتیو تکنسیوم 99 نشاندار می‌شود در حوزه پزشکی هسته‌ای استفاده کرد. بر این اساس در آینده‌ای نزدیک این نانو مواد می‌تواند به عنوان حامل داروهای سرطانی در آینده‌ای نزدیک کاربرد داشته باشد.

وی در پاسخ به این که آیا در مورد ایمنی این ذرات برای بدن آزمایش‌هایی انجام شده؟ این طور توضیح می‌دهد: به دلیل این که کاربرد این مواد در حوزه پزشکی مورد توجه قرار گرفته است، سمیت این مواد در ابعاد سلولی در محیط آزمایشگاهی بررسی شد. نتایج به دست آمده از این بررسی‌ها نشان داد این مواد بسیار ایمن و غیر سمی هستند. این مواد تا غلظت 800مایکروگرم در میلی‌لیتر فاقد سمیت سلولی خاصی بودند.

نانوذرات اکسیدسریم در دنیا به روش‌های مختلفی سنتز می‌شود که یکی از این روش‌ها سنتز این ذرات بر اساس اصول شیمی سبز است. دکتر دررودی با اشاره به این موضوع می‌گوید: در روش‌های معمول و متعارف برای تولید نانوذرات اکسیدسریم از اسیدآمینه‌ها و پروتئین‌های مختلف به عنوان عامل‌های کنترل‌کننده ابعاد این ذرات و پایدارکننده استفاده می‌شود. فرآیند خالص‌سازی اسیدهای‌آمینه و پروتئین‌ها خالص‌سازی گران‌قیمت است. در این روش از اسید‌های آمینه گران‌قیمت تجاری استفاده می‌شود. ما در این طرح به جای اسیدهای آمینه از سفیده تخم‌مرغ به عنوان پایدارکننده استفاده کرده‌ایم که حاوی مقادیر زیادی از اسیدآمینه و پروتئین‌هایی مانند آلبومین و لیزوزیم هستند که می‌تواند به عنوان یک ماده بیولوژیکی کار اسیدآمینه تجاری گران‌قیمت را انجام دهد و کاربرد مشابهی داشته باشد. این جایگزین یک ماده ارزان‌قیمت، در دسترس و طبیعی است که این ویژگی‌ها به عنوان یکی از مزیت‌های اصلی این طرح پژوهشی مطرح است. سفیده تخم‌مرغ رشد نانوبلورها و توزیع اندازه آنها را در سنتز این ذرات کنترل می‌کند. بر این اساس در این روش نانوذرات اکسیدسریم با میانگین اندازه ذرات 24 نانومتر تولید می‌شود که پیش‌بینی می‌شود در ادامه بتوان از این نانو مواد در حوزه پزشکی استفاده کرد که می‌تواند کاربردهای متنوعی داشته باشد.

حرکت در مسیر سبز

وی در پاسخ به این که آیا ایمنی زیست محیطی این ذرات بررسی شده است؟ این طور پاسخ می‌دهد: ما از نظر زیست محیطی آزمایشی روی این نانو مواد انجام نداده‌ایم. از آنجا که این مواد از نظر سمیت سلولی ایمن هستند و قرار است در حوزه پزشکی از آنها استفاده شود، ضرورتی برای بررسی ایمنی زیست محیطی این ذرات وجود نداشته است و فقط بررسی ایمنی و غیرسمی بودن آنها در سطح سلولی کفایت می‌کند. اما در صنایع دیگر مانند تصفیه آب و هوا هم می‌توان از این مواد استفاده کرد. به‌کارگیری این مواد در این زمینه‌ها به گونه‌ای است که از انتشار این مواد در محیط زیست جلوگیری شود. یعنی این ذرات را روی سطوحی به عنوان پوشش استفاده می‌کنند و آب و هوا را از روی این سطوح عبور می‌دهند. از این رو این گروه از نانو مواد در محیط زیست قرار نمی‌گیرد. ذرات اکسید سریم تاکنون مغفول مانده بود و از آن به‌عنوان موادی برای صیقل دادن و برق انداختن سطح استفاده می‌شد. اما با سنتز آنها در مقیاس نانو، محققان متوجه شدند این ذرات می‌تواند کاربردهای متنوع دیگری داشته باشد. در سال‌های اخیر بر اساس تحقیقات انجام شده ابعاد کاربردی برای این نانو مواد مشخص شده است و امروزه از این گروه از نانو مواد به‌عنوان یک ماده کاربردی در حوزه‌های مختلف و بویژه پزشکی استفاده می‌شود.

استادیار دانشگاه علوم پزشکی مشهد می‌گوید: تحقیقات مشابهی در سطح دنیا انجام می‌شود. اما در اغلب روش‌های مطرح برای سنتز این مواد از معرف‌های شیمیای خاص استفاده می‌شود که گران‌قیمت و وارداتی هستند و باید هزینه بالایی برای آن پرداخت شود. این معرف‌ها برای انسان و محیط زیست خطرناک است. کاری که ما انجام داده‌ایم، این است که از مواد طبیعی ارزان‌قیمت و در دسترس برای سنتز این نانو مواد استفاده کرده‌ایم که جایگزین معرف‌های سمی و گران‌قیمت شده است. بنابراین می‌توان ویژگی منحصر به فرد این روش در مقایسه با روش‌های مشابه در سطح دنیا را در سهولت دسترسی به مواد موردنیاز در فرآیند ساخت، کاهش هزینه‌ها و استفاده نکردن از مواد و معرف‌های خطرناک خلاصه کرد. نانوذراتی که بر اساس فرآیند منطبق با اصول شیمی سبز تولید می‌شود، اندازه یکنواختی دارد، از بازده بالاتری برخوردار است و تولید آنها به تجهیزات و شرایط خاص فیزیکی و محلول‌های پیچیده شیمیایی نیاز ندارد.

فرانک فراهانی‌جم ‌/‌ گروه دانش