پوشش مایع یونی برای عبور نانوذرات از سد سیستم ایمنی بدن به کار گرفته شد

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، نانوذرات نویدبخش ابزار‌های رهایش دارو هستند، ابزار‌هایی که توانایی رهایش مستقیم دارو‌ها به یک قسمت خاص از بدن داشته و مانع از عوارض جانبی وحشتناکی در دارو‌های شیمی‌درمانی می‌شوند.

اما در این میان یک مشکل وجود دارد. نانوذرات باید برای عبور از اولین خط دفاعی سیستم ایمنی بدن تلاش کنند، این خط دفاعی پروتئین‌های موجود در سرم خون را به‌ عنوان مهاجمان احتمالی تشخیص داده و به ‌همین دلیل، تنها حدود ۱ درصد از نانوذرات به هدف مورد نظر خود می‌رسند.

ادن تانر، محقق مهندسی زیستی در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه هاروارد گفت: «هیچ‌کس از خشم پروتئین‌های سرم فرار نمی‌کند.»

به ‌تازگی تانر و تیمی از محققان به سرپرستی سمیر میتراگوتری، استاد مهندسی زیست مهندسی، یک میدان یونی ایجاد کرده‌اند که از اتصال پروتئین‌ها به نانوذرات و برچسب‌گذاری آن‌ها جلوگیری می‌کند.

در آزمایش‌های انجام شده روی موش، نانوذرات پوشش داده شده با این مایع یونی به‌ طور قابل توجهی بیشتر از ذرات بدون پوشش در بدن زنده ماندند و به ‌طور شگفت‌انگیزی، ۵۰ درصد از نانوذرات به ریه‌ها راه یافتند. این اولین بار است که از مایعات یونی برای محافظت از نانوذرات در جریان خون استفاده می‌شود.

میتراگوتری گفت: «این واقعیت که این پوشش به نانوذرات اجازه می‌دهد تا از چنگ پروتئین‌های سرم جان سالم به در ببرند و روی گلبول‌های قرمز خون غلبه کنند، بسیار شگفت‌انگیز است.» نتایج این تحقیق در نشریه Science Advances منتشر شده است.

تانر که اکنون استادیار شیمی و بیوشیمی در دانشگاه می‌سی‌سی‌پی است؛ می‌گوید: «ما می‌دانستیم که پروتئین‌های سرم با اتصال به سطح ذرات، نانوذرات موجود در جریان خون را پاک می‌کنند و مایعات یونی خاصی می‌توانند پروتئین‌ها را تثبیت یا بی‌ثبات کنند. سوال این بود که آیا می‌توانیم از ویژگی مایعات یونی استفاده کنیم و به نانوذرات اجازه دهیم از سد پروتئین‌ها عبور کنند؟»

کریستین همدانی، نویسنده اول مقاله مربوط به این پروژه می‌گوید: «نکته مهم در مورد مایعات یونی این است که هر تغییر کوچکی که در شیمی آن‌ها ایجاد کنید، منجر به تغییر زیادی در خصوصیات آن‌ها خواهد شد. با تغییر یک پیوند کربن، می‌توانید میزان جذب یا دفع پروتئین‌ها را تغییر دهید.»

محققان نانوذرات خود را با مایع یونی کولین هگزنوات پوشاندند که نسبت به پروتئین‌های سرم حالت دافعه دارد. این نانوذرات روکش شده با مایع یونی به محض ورود به بدن، خود به خود به سطح گلبول‌های قرمز خون متصل شده و گردش می‌کنند تا زمانی که به سیستم مویرگی متراکم ریه‌ها برسند.