Ultimate magazine theme for WordPress.

فناوری جدید نوید انقلابی در پزشکی نانو

0

فناوری جدید نوید انقلابی در پزشکی نانو

 

فناوری جدید نوید انقلابی در پزشکی نانو
تصویر سربرگ حواس پرتی ماکروفاژها. اعتبار: داریا سوکول / MIPT

فناوری جدید نوید انقلابی در پزشکی نانو محققان انستیتوی فیزیک و فناوری مسکو و همکارانشان از مioسسه شیمی زیست آلی Shemyakin-Ovchinnikov و انستیتوی فیزیک عمومی پروخوروف آکادمی علوم روسیه فناوری پیشرفته ای را برای حل یک مشکل اساسی ایجاد کرده اند برای دهه ها از ورود داروهای جدید به عمل بالینی جلوگیری کرد. این محلول جدید گردش خون را تقریباً برای هر داروی نانو طولانی می کند و باعث افزایش کارایی درمانی آن می شود. مطالعه محققان روسی در مهندسی زیست پزشکی طبیعت منتشر شد و در بخش اخبار و دیدگاه های مجله ارائه شد.

دانشکده ها توسعه شیمی پزشکی از اواخر قرن نوزدهم منجر به انتقال از طب سنتی به داروهایی با فرمول های شیمیایی کاملاً مشخص شده است. این الگو با وجود قدمت حدود ۱۵۰ ساله ، هنوز اساس اکثریت مطلق داروهای مدرن است. مولکول های فعال آنها تمایل به انجام یک عملکرد ساده دارند: فعال یا غیرفعال کردن یک خاص گیرنده

با این حال ، از دهه ۱۹۷۰ ، بسیاری از آزمایشگاه ها داروهای نسل بعدی را دنبال می کنند که چندین عمل پیچیده را به طور همزمان انجام می دهند ، به عنوان مثال ، شناسایی سلول های سرطانی از طریق طیف وسیعی از نشانه های بیوشیمیایی ، نشان دادن محل تومور به پزشک و متعاقباً تخریب کلیه سلول های بدخیم از طریق سموم و گرم شدن.

از آنجا که یک مولکول نمی تواند همه این عملکردها را انجام دهد ، یک ساختار فوق مولکولی بزرگتر یا یک ذره نانو مورد نیاز است. با این وجود ، با وجود تنوع بسیار زیاد نانومواد تا به امروز ، فقط ساده ترین آنها با عملکردهای بسیار خاص ، آن را به یک عمل بالینی تبدیل کرده اند. مشکل اصلی در استفاده از نانوذرات درمانی مربوط به کارایی شگفت انگیز سیستم ایمنی بدن است. طی هزاران سال ، تکامل توانایی بدن انسان را در از بین بردن موجودات خارجی نانوسایز شده ، از ویروس ها گرفته تا ذرات دود کامل کرده است.

در صورت مصرف در دوزهای معقول ، بیشتر نانوذرات مصنوعی توسط سیستم ایمنی بدن در عرض چند دقیقه یا حتی چند ثانیه از جریان خون پاک می شوند. این بدان معناست که هر چقدر داروها پیشرفته باشند ، اکثر دوزها حتی فرصتی برای تماس با هدف ندارند ، اما بر بافت های سالم تأثیر می گذارند ، معمولاً از راه سمی.

در مقاله اخیر خود ، تیمی از محققان روسی به سرپرستی ماکسیم نیکیتین ، که رئیس آزمایشگاه نانوبیوتکنولوژی در MIPT است ، یک فناوری جهانی پیشگامانه را پیشنهاد می کند که گردش خون را به طور قابل توجهی طولانی می کند و کارآیی درمانی نانواعسل های مختلف را بدون نیاز به اصلاح آنها افزایش می دهد.

این فناوری از این واقعیت سوits استفاده می کند که سیستم ایمنی بدن به طور مداوم گلبول های قرمز قدیمی “منقضی شده” – حدود ۱٪ در روز در انسان – را از جریان خون از بین می برد. “ما فرض کردیم که اگر این روند طبیعی را کمی تشدید کنیم ، می توانیم سیستم ایمنی بدن را فریب دهیم. در حالی که مشغول پاکسازی گلبول های قرمز خون می شود ، کمتر به پاکسازی نانوذرات درمانی توجه می شود. مهمتر از همه ، ما می خواستیم سیستم ایمنی بدن را منحرف کنیم ملایم ترین روش ، ایده آل از طریق مکانیسم های ذاتی بدن به جای استفاده از مواد مصنوعی ، “ماکسیم نیکیتین گفت.

این تیم یک راه حل زیبا پیدا کردند که شامل تزریق آنتی بادی مخصوص سلول های قرمز خون به موش ها بود. این مولکول ها اساس سیستم ایمنی پستانداران را تشکیل می دهند. آنها موجوداتی را که باید از بدن خارج شوند ، در این مورد RBC شناسایی می کنند. این فرضیه درست به اثبات رسید و مقدار کمی آنتی بادی – ۱٫۲۵ میلی گرم در هر کیلوگرم وزن – بسیار موثر بود و ده ها بار گردش خون نانوذرات را افزایش داد. معامله بسیار متوسط ​​بود و فقط ۵٪ کاهش میزان RBC در موش ها مشاهده شد که نیمی از آن است که واجد شرایط کم خونی است.

محققان دریافتند که رویکرد آنها ، به نام سیتوبلاکد سیستم فاگوسیتهای تک هسته ای ، برای همه نانوذرات قابل استفاده جهانی است. این مدت زمان گردش برای نقاط ریز کوانتومی با اندازه گیری فقط ۸ نانومتر ، ذرات ۱۰۰ نانومتری در مقیاس متوسط ​​و ذرات بزرگ به اندازه میکرون ، و همچنین پیشرفته ترین نانو آنتی اکسیدان هایی را که برای استفاده در انسان ، لیپوزومهای “مخفیکاری” با پوشش پلیمری مبدل شده است ، طولانی کرد. تحت پوشش پلی اتیلن گلیکول بسیار بی اثر برای مخفی شدن از سیستم ایمنی بدن. در عین حال ، سیتوبلاکد توانایی دفع باکتریها (ریز ذرات طبیعی) در جریان خون را ، هم در دوزهای کم و هم در موارد سپسیس ، مختل نمی کند.

فناوری جدید نوید انقلابی در پزشکی نانو
مقایسه تحویل نانوذرات مغناطیسی به تومور ملانوما در موش ها با استفاده از فناوری سیتوبلاکاد (راست) و بدون آن (مرکز). یک مورد درمان نشده برای مرجع در سمت چپ نشان داده شده است. تومور با یک خط نقطه قرمز دایره می شود و سایه تیره نشان می دهد غلظت بیشتری از نانوذرات درمانی در تومور اعتبار: ماکسیم نیکیتین و همکاران. / مهندسی پزشکی طبیعت

طیف گسترده ای از کاربردهای نانوذرات وجود دارد که توسط این فناوری جدید امکان پذیر شده است. در یک سری آزمایشات روی موش ها ، محققان به پیشرفت چشمگیری در انتقال به اصطلاح فعال مواد نانو به سلولها دست یافتند.

این شامل نانوذرات مجهز به یک مولکول ویژه برای شناسایی سلولهای هدف است. به عنوان مثال استفاده از آنتی بادی علیه گیرنده CD4 که سلولهای T را شناسایی می کند. رساندن دارو به این سلول ها برای درمان بیماری های خود ایمنی و دیگر بیماری ها مفید است. القای سیتوبلاک در موش ها باعث افزایش زمان گردش ذرات نانو از سه تا پنج دقیقه معمول تا بیش از یک ساعت شد. بدون سیتوبلاک ، ترخیص کالا از گمرک خیلی سریع بود و هیچ اتصال سلول هدف حاصل نمی شد ، اما پس از سیتوبلاکد ، عوامل بهره وری هدف گیری فوق العاده بالایی را نشان دادند که در شرایط آزمایشگاهی حاصل شد. این آزمایش پتانسیل عظیم فناوری جدید را برجسته می کند ، نه تنها برای افزایش عملکرد عوامل نانومتری ، بلکه برای امکان استفاده از عواملی که قبلاً کاملاً ناکارآمد بوده اند.

این تیم با استفاده از سیتوبلاکد تا ۲۳ برابر موثرتر هدایت مغناطیسی نانوذرات به تومور را ارائه می دهد تا بتوانند از فناوری خود در سرطان درمانی استفاده کنند. این روش تحویل از میدان مغناطیسی برای هدایت ، تمرکز و حفظ عوامل مغناطیسی استفاده می کند درون تومور برای کاهش سمیت سیستمیک. چنین تحلیلی برای نانوذرات در دسترس است اما برای مولکول ها در دسترس نیست. در این مطالعه ، درمان م ofثر ملانوما با استفاده از لیپوزومهای مملو از مگنتیت و داروی شیمی درمانی دوکسوروبیسین گزارش شده است که بدون استفاده از آنتی بادی به سلولهای قرمز خون کاملاً بی اثر بودند. زایمان مغناطیسی بهبود یافته برای پنج نوع تومور با ماهیت های مختلف ، از جمله ملانوم و سرطان پستان نشان داده شده است.

“ایوان زلپوکین” ، محقق ارشد تحقیق ، گفت: موسسه شیمی بیولوژیک RAS و MIPT.

قابل ذکر است ، این فناوری جدید امکان بهبود درمانی برای یک ماده لیپوزومی موجود در بازار را فراهم کرده است که برای استفاده در انسان تأیید شده است. این به این معنی است که سیتوبلاکد ضمن افزایش درمان های موجود ، فرصت های جدید درمانی را ایجاد می کند.

نویسندگان مقاله ذکر کردند که عملکرد نانوذره افزایش یافته با طولانی شدن گردش خون زمان. این همبستگی می تواند با استفاده از یک روش بسیار حساس کمی سازی ذرات مغناطیسی ایجاد شده توسط تیم ایجاد شود. این امکان را فراهم می کند تا سینتیک حذف ذرات از جریان خون به روش غیر تهاجمی – یعنی بدون گرفتن خون. – را تشخیص دهد.

“این روش به ما امکان اندازه گیری لحظه ای محتوای ذرات در جریان خون را نداد. این کل تحقیق را امکان پذیر کرد ، زیرا اندازه گیری چنین تعداد عظیمی از پروفیل های جنبشی نانوذرات با استفاده از سایر روش ها امکان پذیر نبود. روش موجود در یک زمان معقول ، “گفت پتر نیکیتین ، یکی از نویسندگان این تحقیق و رئیس آزمایشگاه بیوفوتونیک در انستیتوی فیزیک عمومی RAS.

فناوری تازه توسعه یافته از نظر ترجمه برای استفاده بالینی بسیار امیدوارکننده است ، زیرا آنتی بادی های ضد D ، که به سلول های قرمز خون RhD مثبت متصل می شوند ، مدتهاست که برای درمان ترومبوسیتوپنی ایمنی و پیشگیری از راسوس تأیید شده اند بیماری. بنابراین ، ارزیابی فناوری جدید در انسان می تواند در آینده نزدیک با استفاده از داروهای قبلاً تأیید شده آغاز شود.

“شکی نیست که عملکرد ترکیبی نانو پزشکی با آنتی بادی های ضد D یا بهبود یافته ضد RBC موجود در نسل بعدی باید در آزمایش های دقیق بالینی بررسی شود. با این حال ، ما نسبت به این فناوری و آن بسیار خوش بین هستیم. برنامه های کاربردی برای بیماری های شدید که نیاز به دارورسانی هدفمند دارند ، از جمله سرطان ، “ماکسیم نیکیتین اضافه کرد. “اکنون که این مطالعه هفت ساله پیچیده منتشر شده است ، ما تمام تلاش خود را برای ترجمه آن به عمل بالینی خواهیم کرد. به همین دلیل ، ما به دنبال همکاران و همکاران فعال علاقه مند به پیوستن به تیم هستیم.”

از آنجا که فناوری cytoblockade از نظر نانوذرات سازگار جهانی است و به اصلاح آنها احتیاج ندارد ، این امکان را دارد که به مراتب از PEGylation که در دهه ۷۰ توسعه یافته و از آن زمان تاکنون یک صنعت چند میلیارد دلاری تولید کرده است ، مثمر ثمر باشد. داروهای “با گردش طولانی مدت” ، با ده ها داروی تأیید شده از نظر بالینی.

نویسندگان بر این باورند که فناوری پیشنهادی ممکن است درهایی را برای استفاده در داخل بدن از پیشرفته ترین مواد نانو با تمرکز اصلی بر عملکرد به جای ویژگی های مخفی کاری باز کند. نانومواد زیست پزشکی پزشکی جدید که براساس پیشرفته ترین ایده ها در علم مواد ساخته شده اند ، می توانند بلافاصله در داخل بدن وارد تحقیقات علوم زندگی شوند و سپس برای استفاده بالینی به سرعت کامل شوند.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.