طراحی نانوذرات هوشمند برای درمان آلزایمر با فناوری میکروفلوئیدیک

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو به نقل از روابط‌عمومی بنیاد ملی علم ایران (INSF)، طرحی پژوهشی با عنوان «تهیه و ارزیابی نانوذرات پلی‌الکترولیتی کیتوزان–هیالورونیک اسید حاوی ریواستیگمین با استفاده از میکروفلوئیدیک‌های ساخته‌شده به‌ کمک فناوری چاپ سه‌بعدی جهت درمان آلزایمر» در قالب رساله دکتری توسط اسماعیل آتش‌بسته با راهنمایی آزاده طاهری بروجنی در دانشگاه علوم پزشکی اصفهان انجام شده است. 

آتش‌بسته در باره این طرح توضیح داد: سیستم‌های دارورسانی نانو در واقع حامل‌های بسیار ریزی هستند که دارو را در ابعاد ۱۰ تا ۱۰۰۰ نانومتر انتقال می‌دهند. این سیستم‌ها از مواد زیست‌سازگار و زیست‌تخریب‌پذیر نظیر پلیمر‌های طبیعی یا سنتزی، لیپید‌ها و فلزات ساخته می‌شوند.

او افزود: تولید نانوذرات در مقیاس صنعتی همواره با چالش‌هایی مانند عدم تکرارپذیری، بازده پایین، و هزینه‌های زیاد روبه‌رو بوده است. برای رفع این مشکلات، تکنیک میکروفلوئیدیک به‌عنوان روشی نوین و امیدبخش مطرح شده که می‌تواند نانوذرات را با کارایی بالا و در حجم زیاد تولید کند.

این پژوهشگر با اشاره به استفاده از این تکنیک در تولید واکسن کووید در سال ۲۰۲۰ گفت: در ساخت واکسن‌های مبتنی بر نانوذرات لیپیدی از میکروفلوئیدیک بهره گرفته شد و همین فناوری توانست حجم قابل‌توجهی از نانوذرات را با دقت و تکرارپذیری بالا فراهم کند.

به گفته آتش‌بسته، در این روش می‌توان جریان‌های بسیار کوچک سیال را در حد نانولیتر کنترل کرد و رفتار‌های متفاوتی مانند جریان آرام، آشفته و قطره‌ای را پدید آورد.

او توضیح داد: بیش‌تر دستگاه‌های میکروفلوئیدیک از موادی مانند سیلیکون، کوارتز یا شیشه ساخته می‌شوند، اما روش‌های رایج تولید آنها شامل لیتوگرافی، اچینگ و رسوب‌گذاری بسیار پرهزینه و زمان‌بر است و اغلب خواص فیزیکی مطلوبی ندارند.

وی تأکید کرد: فناوری چاپ سه‌بعدی این امکان را فراهم می‌کند تا دستگاه‌های میکروفلوئیدیک با ویژگی‌های مناسب و هزینه بسیار کمتر تولید شوند و مشکلات روش‌های پیشین برطرف شود.

آتش‌بسته افزود: در میان نانوذرات پلی‌الکترولیتی، نمونه‌هایی که برای دارورسانی از طریق بینی به مغز مورد استفاده قرار می‌گیرند، به‌دلیل ساخت آسان، زیست‌سازگاری، چسبندگی مخاطی و قابلیت کنترل میزان آزادسازی دارو اهمیت زیادی دارند.

او بیان کرد که تاکنون گزارشی از تهیه نانوذرات پلی‌الکترولیتی حاوی دارو با بهره‌گیری از تکنیک میکروفلوئیدیک منتشر نشده است. به همین دلیل، در این مطالعه گروه پژوهشی تصمیم گرفت با استفاده از چاپ سه‌بعدی، مجموعه‌ای از دستگاه‌های میکروفلوئیدیک با هندسه و میکروکانال‌های مختلف را طراحی و تولید کند. در ادامه، نانوذرات پلی‌الکترولیتی کیتوزان–هیالورونیک اسید که با داروی ریواستیگمین بارگذاری شده بودند، برای درمان بیماری آلزایمر مورد آزمایش قرار گرفتند.

آتش‌بسته خاطرنشان کرد: در مرحله نهایی، این نانوذرات از طریق تجویز دارو از مسیر بینی به مغز در موش‌هایی که مدل آلزایمر در آنها القا شده بود بررسی شدند تا اثرات درمانی و کارایی این روش ارزیابی شود.