۱۳۹۰ اردیبهشت ۲۲, پنجشنبه

تشخيص تومور با تصويربرداري نوري

نور مرئي و مخصوصا نور مادون‌قرمز را مي‌توان براي تصويربرداري از بافت انسان استفاده کرد. اثربخشي فرآيندهاي تصويربرداري نوري را مي‌توان با رنگ‌دانه‌هاي مناسب بعنوان عامل کنتراست بطور قابل ملاحظه‌اي بهبود بخشيد. اکنون گروهي به رهبري ونبين لين از دانشگاه کاروليناي شمالي عامل کنتراست جديدي معرفي کرده‌اند که مي‌تواند سلول‌هاي توموري را در محيط مصنوعي علامت‌گذاري کند.

اين رنگ‌دانه کمپلکس روتنيوم فسفرسانس است که در داخل نانوذراتي از يک پليمر کئورديناسيون آلي- فلزي قرار گرفته است. اين نانوذرات اجازه بارگيري مقادير فوق‌العاده زيادي از رنگ‌دانه را مي‌دهند.

اين گروه کمپلکس‌هاي بهم‌پيوسته فلزي براي تشکيل پليمرهاي کئورديناسيون شبکه‌گونه ايجاد کرده است. پليمرهاي کئورديناسيون ساختارهاي آلي- فلزي شامل يون‌هاي فلزي، که همانند نقاط اتصال رفتار مي‌کنند، هستند که توسط پل‌هايي از جنس مولکول‌هاي آلي يا کمپلکس‌هاي کئورديناسيون بهم مرتبط شده‌اند. اين دانشمندان چنين پليمرهايي را با پل‌هايي که از کمپلکس‌هاي گسيلنده نور روتنيوم فلزي تشکيل شده است، ساختند. نشان داده شده است که يون‌هاي زيرکونيوم نقاط اتصال مناسبي هستند.

کمپلکس‌هاي روتنيوم، فلورسانس نيستند بلکه فسفرسانس هستند. بدين معنا که آنها مدت زمان متناسبي بعد از قرار گرفتن تحت تابش نور، از خود نور گسيل مي‌کنند. از آنجايي که آنها در داخل يک ظرف نانو- ترابرد قرار نگرفته‌اند، ولي مولفه‌اي از يک نانوذره هستند، امکان رسيدن به بارگيري رنگ‌دانه تا مقادير بسيار بالا - در اين مورد بيش از 50% - امکان‌پذير است.

بمنظور جلوگيري از انحلال سريع ذرات برافروخته و افزايش خاصيت زيست‌سازگاري، لايه‌هاي نازکي از اکسيد سيليکون و لايه‌اي از پلي‌اتيلن‌گليکول بر روي آنها پوشانده شد. لايه دوم بمانند يک تکيه‌گاه براي آنيساميد (مولکولي که بطور ويژه به گيرنده‌هايي مي‌چسبد که وفورآنها بر روي سطح انواع زيادي از سلول‌هاي توموري نسبت به سلول‌هاي سالم بيشتر است) رفتار مي‌کند.

در محيط کشت سلولي، امکان علامت‌گذاري گزينشي رشته‌اي از سلول‌هاي سرطاني با اين نانوذرات فسفرسانس وجود داشت. اين پژوهشگران اميدوارند که با بکارگيري اين نانومواد آلي- فلزي امکان توسعه عامل‌هاي کنتراست جديد براي استفاده در تصويربرداري نوري جهت تشخيص تومور وجود داشته باشد.

جزئيات نتايج اين پژوهش در مجله‌ي Angewandte Chemie منتشر شده است.

http://www.internetchemie.info/l


۱۳۹۰ اردیبهشت ۲۱, چهارشنبه

استفاده از نانوالماس در درمان سرطان

مقاوم شدن در برابر داروهاي شيمي‌درماني دليل شکست خوردن 90 درصد از سرطان‌هاي جابه‌جا شونده (متاستاز) است.غلبه بر اين مشکل مي‌تواند درمان سرطان را بهبود بخشد.

دين هو، استاديار مهندسي زيست‌پزشکي و مهندسي مکانيک در دانشگاه نورث وسترن بر اين باور است که مي‌توان از ذرات کوچک کربن که نانوالماس ناميده مي‌شوند، به‌عنوان حامل‌هاي رسانشي موثر در درمان سرطان‌هاي مقاوم استفاده کرد.

هو و همکارانش در آزمايش‌هاي درون‌تني که روي سرطان کبد و سينه انجام دادند، دريافتند که اگر دُزي از داروي شيمي‌درماني را که در حالت عادي کشنده است، به اين نانوالماس‌ها متصل نماييم، مي‌تواند اندازه تومور را در موش‌ها تا حد زيادي کاهش دهد. در اين حالت شانس زنده ماندن موجودات مبتلا افزايش يافته و هيچ اثر جانبي نامطلوبي روي بافت‌هاي ديگر مشاهده نمي‌شود.

اين اولين باري است که از نانوالماس‌ها در درمان سرطان‌هاي مقاوم به دارو استفاده مي‌شود. هو مي‌گويد: «ما به اين دليل سرطان‌هاي مقاوم در برابر داروهاي شيمي‌درماني را برگزيديم که اين نوع از تومورها همچنان به‌عنوان يکي از مشکلات اصلي درمان سرطان محسوب شده و شانس زنده ماندن بيماران را کاهش مي‌دهند».

نانوالماس‌ها مواد مبتني بر کربن با قطر بين 2 تا 8 نانومتر هستند. سطح هر نانوالماس حاوي گروه‌هاي عاملي مختلفي است که امکان اتصال ترکيبات مختلفي همچون داروهاي شيمي‌درماني را فراهم مي‌آورد».

اين پژوهشگران نانوالماس را برداشته و با استفاده از يک فرايند سنتزي مقياس‌پذير، داروي شيمي‌درماني دوکسوروبيسين را به شکلي برگشت‌پذير به سطح آن متصل نمودند. اين امر رهايش پايدار اين دارو را امکان‌پذير مي‌سازد.

هو و همکارانش از موش‌هاي مبتلا به سرطان کبد و سينه در تحقيقات خود استفاده کردند. در اين سرطان‌هاي مقاوم دارو مي‌تواند وارد تومور شود، اما به دليل پاسخ ذاتي کبد و سينه بلافاصله از درون اين بافت‌ها بيرون انداخته مي‌شود.

آنها يک گروه از موش‌ها را با کمپلکس نانوالماس- دوکسوروبيسين و گروه ديگر را با داروي تنها تحت درمان قرار دادند. زمان باقي ماندن دارو در جريان گردش خون در موش‌هايي که با کمپلکس‌هاي نانوالماسي درمان شدند، 10 برابر بيشتر از موش‌هايي بود که با داروي تنها تحت درمان قرار گرفتند. به‌علاوه، زمان باقي ماندن دارو درون هر دو نوع تومور نيزافزايش قابل ملاحظه‌اي پيدا کرد. اين مدت زمان طولاني ماندن دارو درون تومور بدين معناست که مي‌توان از دُز پايين‌تري از دارو استفاده کرد و در نتيجه اثرات جانبي نامطلوب کاهش مي‌يابد.

اين محققان همچنين دريافتند که استفاده از کمپلکس‌هاي نانوالماسي موجب کاهش تعداد گلبول‌هاي سفيد خون نمي‌شود که اين امر در درمان سرطان بسيار مهم است.

جزئيات اين کار در مجله Science Translational Medicine منتشر شده است.