سنتز نانوکامپوزیت پلیمری دوکاره؛ هم تشخیصی، هم درمانی!

محققان دانشگاه صنعتی اصفهان در تحقیقات آزمایشگاهی خود، موفق به سنتز یک نوع نانوذره‌ کامپوزیتی پلیمری شدند که استفاده از آن در تصویربرداری MRI، موجب افزایش وضوح این تصاویر می‌شود.

کد خبر: ۶۲۱۷۳۰

شنبه - ۳۱ تير ۱۳۹۶ / July 22, 2017

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو؛ محققان دانشگاه صنعتی اصفهان در تحقیقات آزمایشگاهی خود موفق به سنتز یک نوع نانوذره‌ی کامپوزیتی پلیمری شدند که استفاده از آن در تصویربرداری MRI، موجب افزایش وضوح این تصاویر می‌گردد. این نانوذرات دوکاره را می‌توان جهت درمان سرطان نیز مورد استفاده قرار داد. سمیت سلولی این نانوذرات هم‌اکنون در دست بررسی است که در صورت مطلوب بودن نتایج، تجاری‌سازی آن‌ها دور از دسترس نخواهد بود.

MRI مخفف عبارت Magnetic Resonance Imaging است که تصویربرداری تشدید مغناطیسی نیز نامیده می‌شود. این روش یکی از بهترین روش‌های تشخیصی در دنیای پزشکی است که بدون تابش پرتو ایکس، تصاویر دقیق و واضحی از بافت‌های مختلف بدن ارائه می‌دهد. امواج مورد استفاده در تصویربرداری MRI از جنس امواج رادیویی و مغناطیسی هستند که ضرری برای بدن ندارند و بیمار دردی را متحمل نمی‌شود.

به گفته‌ی  مریم زهرایی، مجری طرح، در این پژوهش از یک نانوکامپوزیت پلیمری زیست سازگار رونمایی شده که می‌تواند در آینده به‌عنوان یک عامل کنتراست در تصویربرداری MRI مطرح شود.

وی افزود: «نانوذرات سنتز شده در این پژوهش کارایی بالایی به‌عنوان یک عامل کنتراست در تصاویر MRI از خود به نمایش می‌گذارند و تصاویر واضح‌تری را می‌توان از تصویربرداری MRI دریافت کرد. به‌علاوه، این نانوذرات این قابلیت را دارند که با استفاده از یک میدان مغناطیسی خارجی به یک مکان هدف هدایت شوند. ازاین‌رو، دوز کمتری از عامل کنتراست به بدن بیمار تزریق می‌شود و اثرات جانبی ناشی از تزریق نیز کاهش خواهد یافت.»

زهرایی با اشاره به مواد متداول مورد استفاده به‌عنوان عامل کنتراست، در خصوص مزایای استفاده از نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی گفت: «در مقایسه با عوامل کنتراست پارامغناطیس متداول که بر پایه‌ی کمپلکس‌های گادولینیم هستند، نانوذرات اکسید آهن سوپرپارامغناطیس به‌ویژه مگنتیت، مغناطش عالی و زمان گردش طولانی‌تری دارند. همچنین این عوامل نانویی برتری‌هایی را ازلحاظ زیست سازگاری، جذب انتخابی، رهایش هدفمند و حذف از بدن دارند که به‌طور نسبتاً آسانی با تغییر اندازه و ماهیت پوشش نانوذرات قابل تنظیم هستند. این پارامتر‌ها برای کاربردهای پزشکی درون تنی بسیار مهم‌اند. یک ویژگی بسیار بارز و جذاب نانوذرات سوپر پارامغناطیس اکسید آهن این است که می‌توان آن‌ها را به‌آسانی با مولکول‌های آلی عامل دار کرد و ویژگی‌های جدیدی را برای نانوذره ایجاد نمود.»

در پژوهش حاضر نانوذرات فریتی با اندازه‌ی ۱۴ نانومتر به روش هیدروترمال سنتز شده است. سپس به‌منظور بهبود ویژگی‌های کلوئیدی ذرات در pH فیزیولوژیکی، ذرات با سه نوع پلیمر زیست سازگار پلی‌اتیلن گلیکول، دکستران و کیتوسان پوشش داده شده‌اند. از دو روش مختلف برای پوشش دهی استفاده شده است، یکی بر اساس پیوند آمیدی و دیگری بر اساس کپسوله کردن. سپس از روش‌های مشخصه یابی به‌منظور تائید ساختار به‌دست‌آمده استفاده شده و در نهایت آزمون‌های مربوط به زیست ساگاری نانوذرات مغناطیسی پوشش داده شده درشرایط برون تنی انجام شده است.

وی در نهایت خاطرنشان کرد: «یک دستاورد مهم این طرح این است که آهنگ واهلش پروتون به‌طور قابل‌توجهی به آب‌دوستی پوشش ربط داده شده است. مقادیر r۲ /r۱ که معیاری برای کارایی عامل کنتراست است در مورد همه‌ی نمونه‌ها نسبت به عوامل کنتراست متداول بالاتر است. همچنین نانوذرات مغناطیسی دارای پوشش دکستران و کیتوسان در حضور میدان مغناطیسی متناوب اثرات گرمایی قابل‌توجهی نشان دادند که آن‌ها را برای کاربردهای زیست‌پزشکی مانند فراگرمایی مغناطیسی در درمان سرطان مفید می‌سازد.»

این طرح با همکاری مریم زهرایی و بهشید بهداد فر – دانش آموختگان مقطع دکتری دانشگاه صنعتی اصفهان، دکتر احمد منشی و دکتر مهدی امیر نصر- اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان و دکتر داریوش شهبازی گهرویی- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی اصفهان انجام شده است. نتایج این پژوهش در مجله‌ی Nanotechnology با ضریب تأثیر ۳ / ۴۴ (جلد ۲۷، شماره‌ی ۲۵، سال ۲۰۱۶، از صفحه‌ی ۲۵۵۷۰۲) منتشر شده است.