استفاده از نانو ذرات طلا در درمان سرطان

[سیندخت 18,785]

طلا چيزي نيست که وقتي درباره درمان سرطان فکر مي‌کنيد، به ذهن شما بيايد. اما محققان اُهايو چگونگي استفاده از اين عنصر فلزي در نجات انسان‌ها را بررسي مي‌کنند.

 

مايکل کارلسون، دانشجوي دکتراي شيمي و بيوشيمي دانشگاه اُهايو نحوه استفاده از نانوذرات طلاي گرم شده توسط نور ليزر را در کشتن سلول‌هاي سرطاني بدخيم مطالعه مي‌کند.

 

در سال 2005 محققان دانشگاه کاليفرنياي جنوبي و موسسه فناوري جرجيا دريافتند که نانوذرات طلا مي‌توانند خود را به سلول‌هاي سرطاني چسبانده و آنقدر گرما جذب نمايند که اين سلول‌ها را بکشند. اين ذرات همچنين مي‌توانند با استفاده از تصويربرداري‌هاي رايانه‌اي در اتاق عمل به جراحان در تشخيص تومورها کمک کرده و در نتيجه آنها بتوانند به بافت‌هاي سرطاني حمله کرده و آنها را از بدن خارج نمايند.

 

کارلسون و استاد راهنماي وي، پروفسور هوگ ريچاردسون در حال انجام مطالعات بيشتري هستند تا دريابند چگونه ذرات نسبتاً غيرسمي طلا با تومورها مبارزه مي‌کنند. آنها اميدوارند اطلاعات بيشتري براي توسعه يک روش درماني براي سرطان جمع‌آوري نمايند.

 

کارلسون توضيح مي‌دهد: «روش‌هاي درماني موجود مثل شيمي‌درماني يا پرتودرماني بسيار مخرب بوده و به بيمار آسيب مي‌رسانند. هدف نهايي کار ما استفاده موفق از نانوذرات طلا در کشتن بي‌ضرر تومورهاي سرطاني است».

 

ريچاردسون و همکارانش از سال 2005 گرم کردن نانوذرات طلا را مطالعه کرده‌اند. او بيش از 11 مقاله علمي درباره واکنش‌هاي شيميايي در نانوذرات فلزي منتشر کرده است.

 

در مطالعات جديدي که کارلسون و ريچاردسون انجام داده‌اند، گرم شدن نانوذرات طلا را از طريق جذب نور ليزر بررسي نموده‌اند. اين مطالعه به دانشمندان ديگر کمک خواهد کرد تا از اتفاقات روي داده قبل از کشته شدن سلول هاي سرطاني آگاهي يابند.

 

کارلسون مي‌گويد: «روشن است که سلول‌ها گرم مي‌شوند، اما ما مي‌خواهيم بدانيم آنها چگونه مي‌ميرند؛ اينکه به سادگي گرم شده و از بين مي‌روند، يا اينکه ذوب مي‌شوند و يا اينکه حباب‌هايي درون آنها تشکيل شده و آنها را منفجر مي‌کند. شايد هم اتفاق کاملاً متفاوتي مي‌افتد».

 

تاکنون دانشمندان دريافته‌اند که ليزر اين امکان را فراهم مي‌کند که نانوذرات طلا تا 10 برابر نقطه جوش آب گرم شوند. مطالعات کارلسون همچنين نشان مي‌دهد که تغيير دماي نانوساختارهاي طلا مستقل از انرژي اعمال شده به اين ذرات به يک حدآستانه مي‌رسد که مي‌تواند نشان‌دهنده تشکيل ميکروحباب باشد.

 

کارلسون که زماني علاقه‌مند به رشته پزشکي بوده است، مي‌گويد: «اگر بتوانيد به جاي کمک به يک نفر، مکانيسمي توسعه دهيد که به تمام بيماران سرطاني کمک کنيد، کار بزرگي انجام داده‌ايد».

[سیندخت 18,785]

پژوهشگران دانشگاه استنفورد در مقاله‌اي که اخيرا در نشريه «Nature Medicine» به چاپ رساندند، نشان دادند که با استفاده از نانوذرات مهندسي شده مي‌توان تومورهاي مغزي را با دقت بالايي زدود. اين روش جديد درمان بيماراني را که داراي سرطان مغزي کشنده‌اي هستند بهبود مي‌دهد.

به گزارش سرويس علمي ايسنا، در آمريکا سالانه حدود 14 هزار نفر دچار سرطان مغز مي‌شوند که از اين تعداد حدود 3000 نفر گيليوبلاستوماز هستند که بدخيم‌ترين نوع اين سرطان محسوب مي‌شود. پيش‌بيني زمان زنده ماندن کساني که دچار اين نوع سرطان هستند، بسيار سخت است؛ اما به‌ صورت ميانگين اين بيماران بدون درمان تنها سه ماه زنده مي‌مانند. با جراحي مي‌توان اين مدت زمان را به نزديک يک سال رساند.

 

 

يکي از دلايل کم بودن شانس زندگي در بيماران آن است که حتي ماهرترين جراحان نيز قادر به زدودن تومور از سلول‌هاي مغز نيستند. پس از جراحي، سلول‌هاي سرطاني باقيمانده قادرند تکثير يافته و جاي سلول‌هاي زدوده شده را پر کنند که به آن «ميکرومتاستاز» گفته مي‌شود. مشاهده «ميکرومتاستازها» با چشم غير مسلح امکان‌پذير نيست.

اخيرا روشي مبتني بر نانوذرات ارائه شده است که با استفاده از آن مي‌توان تومورها را قبل و در حين جراحي تصويربرداري کرد. نانوذرات مورد استفاده در اين روش از جنس طلا بوده که با عوامل شيميايي پوشانده شده است.

 

 

«گامبهير» از محققان اين پروژه مي‌گويد: ما فرض کرديم که اين ذرات تنها به بافت‌هاي سرطاني بيمار نفوذ مي‌کنند، نه سلول‌ها سالم. از آنجايي که رگ‌هاي خوني تغذيه کننده تومور داراي نشت هستند، بنابراين اين ذرات مي‌توانند شانس خروج از رگ و وارد شدن به تومور را داشته باشند که با پوشش منحصر به فرد خود مي‌توانند به تومور متصل شوند. پس از اتصال مي‌توان با روش‌هاي مختلف تصويربرداري جاي آنها را مشخص کرد و نتيجه جراحي را بهبود داد.

يکي از اين روش‌ها MRI است که با آن مي‌توان مرز تومور را مشخص کرد، اما در حين جراحي امکان تعيين دقيق محل تومور وجود ندارد. با استفاده از نانوذرات داراي پوشش گادولينيوم و مواد شيميايي کنتراست دهنده MRI مي‌توان اين مشکل را حل کرد.

روش دوم، تصويربرداري فتواکوستيک است که در آن پالس‌هاي نوري با استفاده از هسته نانوذرات طلا جذب مي‌شوند. با گرم شدن نانوذرات، سيگنال‌هاي فراصوت توليد مي‌شوند که اين سيگنال‌ها قابل تبديل به تصوير است. اين روش حساسيت زيادي دارد، بنابراين مي‌توان براي زدودن توده تومور مورد استفاده قرار گيرد.

روش سوم، تصويربرداري رامان است که در آن نانوذرات طلا قادرند سيگنال‌هاي کم رمق رامان را تقويت و با استفاده از ميکروسکوپ ويژه‌اي آنها را ضبط کرد.