بررسيِ تهيه و كاربرد نانو حامل‌هاي دارويي بر پايه نانولوله‌هاي هالوزيتي، به صورت كانژوگه شده به پروتئين‌هاي سنتزي و بيوسنتزي و نانوذرات طلا

كارشناسي ارشد

سرطان يكي از علل اصلي مرگ و مير در سراسر جهان مي‌باشد، در دهه‌‌ي گذشته درمان سرطان با استفاده از پادتن پيشرفت بسيار چشمگيري داشته است. براي درمان سرطان از داروهاي سيتوتاكسيك استفاده مي‌شود كه اين داروها اثرات نامطلوب بسيار زيادي بر روي بيمار دارند و هر دودسته سلول سالم و ناسالم را از بين مي‌برند. با تركيب اثر كشنده‌ي اين داروها و انتخاب‌پذيري بالاي پادتن‌ها مي‌توان به يك راهكار درماني مطلوب براي درمان سرطان رسيد. پادتن عوامل پادژني در سطح سلول سرطاني را شناسايي كرده و تحويل هدفمند داروي سيتوتاكسيك به سلول سرطاني را ممكن مي‌كند. روش‌هاي كنوني براي درمان سرطان مبتني بر عمل جراحي، پرتودرماني و شيمي‌درماني است، در حالي كه درمان به روش فوق اثربخشي بيشتري را براي بيماران نشان مي‌دهد. استفاده از تحقيقات فناوري نانو در زمينه سرطان شامل رويكردهاي چند رشته‌اي است كه يكپارچه سازي پزشكي، زيست شناسي، مهندسي، شيمي و فيزيك است. بسياري از مواد در فناوري نانو براي تشخيص و درمان سرطان استفاده شده است. براي مثال از نانوذرات طلا به عنوان حامل‌هاي داروهاي شيمي درماني، عوامل درماني در فوتوديناميك، ژن، درمان سرطان بافت و در تصويربرداري مولكولي براي تشخيص و پيشگيري از سرطان استفاده مي‌شود. از خصوصيات بارز نانوذرات طلا مي‌توان به ساختار، شكل، اندازه منحصر به فرد، غير سمي و زيست سازگار بودن آن‌ها اشاره كرد كه با برخورداري از ويژگي‌هاي مختلف، در سيستم‌هاي تحويل كارآمد و كاربردهاي بيومديكال مورد استفاده قرار مي‌گيرند. به طور كلي استفاده از نانوذرات به دليل ورود راحت به سلول از طريق فرآيند اندوسيتوز امروزه مورد توجه فراوان از سوي محققان قرار گرفته است. در اين طرح از نانولوله‌هاي هالوزيت به عنوان چارچوب اصلي ساندويچ‌هاي دارويي ضد سرطان استفاده شده است. فضاي داخلي اين نانولوله‌ها امكان بارگذاري دارو را فراهم مي‌كند. و هم‌چنين از شبكه سيليكاتي روي سطح اين نانولوله‌ها براي اتصال كووالانسي با بخش بيولوژيك استفاده شده است. نكته مهم در اجراي اين طرح كه مورد بحث قرار مي‌گيرد اين است كه تمامي اجزاي به كاربرده شده بطور جداگانه داراي خواص ضدسرطاني مي‌باشند. اين پايان¬نامه با هدف قرار دادن تومورهاي تخمدان به وسيله‌ي يك داروي بيوشيميايي جديد انجام شده است. در اين تحقيق آماده‌سازي و تعيين مشخصات يك سوسپانسيون در مقياس نانو، ساخته شده از نانولوله‌هاي طبيعي هالوزيت( با ساختار متخلخل)، نانوذرات طلا( نانوذرات طلا در قطر 10 ناتومتر)، دوستاكسل( به عنوان يك عامل ضد سرطان سمي)، 3-كلروپروپيل تري متوكسي سيلان( به عنوان يك عامل آبگريز و يك پيوند‌دهنده براي اتصال آنتي‌بادي‌ها) و آنتي‌بادي مونوكلونال سورتيلين (2D8-E3) يك آنتي‌بادي مونوكلونال انساني IgG1 به خوبي توسط انواع روش‌هاي آناليز انجام و تاييد شد. فعاليت ضد توموري اين نانوحامل هيبريدي جديد و پيشرفته، اتصال دارو را به دقت بر روي رده سلولي caov4 ((ATCC HTB76 تاييد مي¬كند. همچنين آنتي‌بادي مونوكلونال سورتيلين نيز به خوبي روي اين نانو حامل هيبريدي بيان شده است. در ادامه فعاليت ضد سرطاني نانو حامل فوق توسط آزمايش‌هاي برون‌تني بررسي شده است. با بكار بردن نانو سوسپانسيون جديد (DTX@HNT/Au-(SORT مشخص شد كه انتقال مؤثر دارو همراه با پايه‌هاي طبيعي و هم‌چنين كنترل عالي رهاسازي داروي دوستاكسل با قرار دادن نانوذرات طلا درون حفره‌هاي نانولوله‌هاي هالوزيت (HNTs) و متمركز شدن فعاليت رزونانس پلاسماي سطحي (LSPR) انجام مي‌شود.علاوه بر اين هدف‌گذاري عالي با استفاده از آنتي‌بادي مونوكلونال سورتيلين به دست مي‌آيد. براي انجام ارزيابي كمي سميت و قدرت كشتن سلول‌ها، و عملكرد انتخابي نانوذرات DTX@HNT/Au-SORT آزمون سنجش متيل تترازوليوم (MTT) در دو رده سلولي caov-4 و سلول‌هاي نرمال انساني3T3 انجام شد. سلول‌هاي caov-4 با سه غلظت متفاوت از نانوسوسپانسيون DTX@HNT/Au-SORT در يك فرآيند 72 ساعته در غلظت‌هاي 10، 30 و 50 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر تحت بررسي قرار گرفتند. علاوه بر اين سلول‌هاي سرطان تخمدان caov-4 مرتب كشت داده شده و آنتي‌بادي مونوكلونال SORT تنها و ديگر اجزاي منفرد شامل نانولوله‌هاي هالوزيت، دوستاكسل، نانوذرات طلا و نانو سوسپانسيون هيبريدي DTX@HNT/Au-SORT به عنوان كنترل‌هاي اساسي در غلظت 50 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر بكار گرفته شدند. طبق آناليز MTT ثابت شد كه داروي دوستاكسل بصورت تنها، در طول 72 ساعت، به تنهايي قدرت كشتن سلولي كمي را بر روي هر دو سلول caov-4 و 3T3 نشان مي‌دهد. مقادير قدرت كشتن سلول براي دوستاكسل بر روي سلول % caov-42.8±62 و بر روي سلول 3T3 %3.3±56 مي‌باشد. در ادامه به وضوح قابل مشاهده است كه هر سه نمونه از نانوسوسپانسيون DTX@HNT/Au-SORT به طور انتخابي روي سلول‌هاي caov-4 تأثير گذاشته‌اند. مطابق نتايج، فقط %3.7±10 از سلول‌هاي caov-4 كه توسط DTX@HNT/Au-SORT (غلظت 50ميكروگرم بر ميلي‌ليتر) تحت درمان بوده‌اند، زنده مانده‌اند. همانطور كه انتظار مي‌رفت، اين مقدار به %4.6±24 و %2.2±39 با كاهش دوز تجويز شده به 30 و 10 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر، افزايش مي‌يابد. در حالي كه پس از طي زمان مشابه (72 ساعت) تحت درمان قرار گرفتن سلول‌هاي 3T3 با نانوسوسپانسيون DTX@HNT/Au-SORT (50 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر) %1.3±84 از آن‌ها زنده ماندند. از مقايسه اثر درماني بين DTX@HNT/Au و DTX@HNT/Au-SORT بر روي رده سلولي caov-4 نقش تأثير گذار آنتي‌بادي مونوكلونال SORT كاملا برجسته است. بررسي¬¬ها نشان داد كه به ترتيب %3.9±48 و %3.7±90 قدرت كشتن سلول با دوزهاي مشابه از DTX@HNT/Au و DTX@HNT/Au-SORT مشاهده مي‌شود كه اين اختلاف معني¬دار به آنتي‌بادي مونوكلونال SORT نسبت داده مي‌شود. به طور كلي توسط نمودارها نشان داده مي‌شود كه طبق اين استراتژي دوستاكسل به صورت انتخابي به سلول‌هاي سرطاني caov-4 مي‌رسد و تأثير ناچيزي بر سلول‌هاي نرمال انسان مي‌گذارند. اين تأثير جزئي از دوستاكسل هدر رفته (جدا شده) ناشي مي‌شود. هم‌چنين نشان داده شده است كه اجزاي فردي مانند نانوذرات طلا فقط بر روي زنده ماندن سلول تأثير مي‌گذارند. با اين حال اين نوع تحويل انتخابي دوستاكسل منجر به عوارض جانبي منفي كم ناشي از شيمي درماني دوستاكسل مي‌شود.

204279

دانشگاه علم و صنعت ايران

علوم و فناوري نانو ـ نانوشيمي

دكتر علي ملكي - دكتر روح اله زارع دورابي