تاثیر فناوری نانو در تسریع بهبود بیماری ها
امروزه دانش نانو تنها به حرف و کلام نیست بلکه مرز آن فراتر از چاپ مقاله و پروپوزال رفته و گام موثری در بهبود روند طرح های تحقیقاتی علوم محتلف از جمله علوم پزشکی برداشته است.
اخیرا یکی از شرکت های دانش بنیان تحقیقات گسترده ای برای بهبود روند بیماری ها با استفاده از فناوری های نانو به انجام رسانده است.
نرگس شمالی زاده، مدیر آزمایشگاه شرکت دانش بنیان زیست سپر انسانی شیوا در این خصوص گفت: هم اکنون این شرکت فعالیت تخصصی در حوزه های مختلف فناوری های نوین مانند مهندسی بیومتریال و مهندسی بافت، مهندسی سیستم های کنترل شده رهایش دارو و ژن، مهندسی DNA و پروتئین، میکرو و نانو سیستم های مکاترونیکی زیستی، مهندسی بیماری و سلامت، مهندسی کوانتوم و زیست مهندسی دارد.
درمان سوختگی‌های درجه 4و5 با کمک نانو فیبرهای کلاژنی
وی افزود: یکی از طرح های واحد تحقیق و توسعه این شرکت، طراحی و ساخت جایگزین پوستی دو بعدی حاوی عسل و نانو فیبرهای کلاژن و کیتوسان با استفاده از تکنولوژی برتر و نگاهی نوین به مهندسی بافت است.
پوست به عنوان بزرگترین عضو بدن و به دلیل نقش‌های ساختاری متنوع و مهم، اهمیت فراوانی دارد؛ خاصیت ضد باکتریایی، تنظیم‌گر دمایی، پوشش و سلاحی در برابر آسیب‌ها، محافظ در برابر امواج UV، داشتن گیرنده حسی حساس به لمس، خود بازسازی مقاوم در برابر سایش و گسیختگی، توانایی ترمیم سریع، ترمیم خودکار پوست برای بازسازی، تعدیل کننده ایمنی، برهم کنش سایکولوژیکی و تولید ویتامین و... از جمله عملکردهای مهم و اصلی پوست است.
در این طرح نانوداربست های زیستی دو بعدی – سه بعدی بر پایه مواد طبیعی کلاژن، عسل، برگ ارزن، کیتوسان و هیالورونان تهیه شده اند که کاربرد فراوانی در سوختگی های درجه چهار و پنج دارند و باعث تسریع فرایند رگ زایی و تشکیل بافت جدید می شوند.
توقف روند بیماری MS با ساخت نانو داربست‌های کلاژنی
شمالی زاده تولید نانو داربست های طبیعی کلاژن-کیتوسان برای توقف روند بیماری MS را از دیگر طرح های تحقیق و توسعه این شرکت عنوان کرد و درباره این نانو داربست گفت: هم اکنون یکی از معضل های بیماری مولتپل اسکلروزیس( بیماری (MS کاهش یا از بین رفتن سلول‌های الیگودندروسیت است؛ این سلول ها مسوول ترشح میلین در سیستم اعصاب مرکزی هستند. در این طرح نانو داربست های طبیعی کلاژن – کیتوسان و هیالورونان حاوی داروی ضد التهابی اینترفرون بتا به صورت پچ پوستی طراحی شده است که نانوداربست های حاوی دارو را در ناحیه سیستم اعصاب مرکزی آزاد ساخته و منجر به تولید سلول‌های الیگودندروسیت می شود تا این سلول‌ها بتوانند در بستری مناسب، ترشح میلین را انجام دهند و به کمک داروی ضد التهابی، روند خود ایمنی را در ناحیه مغزی متوقف کنند.
از بین بردن زگیل با نانو هیدوژل‌های مغناطیسی
وی طراحی و ساخت نانو هیدروژل‌های مغناطیسی کیتوسان-سدیم آلژینات حاوی داروی جاذب گیاهی برای از بین بردن آسیب‌های پوستی نظیر زگیل های تناسلی را از دیگر طرح‌های این شرکت عنوان کرد و درباره این طرح گفت: هیدروژل‌ها شبکه‌های کراس لینک شده پلیمری هستند؛ این شبکه حاوی گروه‌های آبدوست هستند و برهمکنش آنها با آب باعث متورم شدن و انعطاف پذیری آنها می شود. یکی از جنبه های جذاب هیدروژل‌ها حداقل پاسخ خارجی بدن است؛ این خاصیت از جذب پایین پروتئین ها ناشی می شود.
استفاده بی‌رویه از آنتی‌بیوتیک‌ها موجب بروز مقاومت آنتی‌بیوتیک در باکتری‌ها می‌شود که این موضوع یک چالش جهانی است، مشکلی که در بیمارانی با سیستم ایمنی ضعیف، نظیر بیماران سرطانی بیشتر محسوس است. در حال حاضر گزینه‌های جایگزینی برای آنتی‌بیوتیک‌ها وجود ندارد؛ بنابراین، محققان روی بهبود کارایی روش‌های موجود متمرکز هستند
هیدورژل‌ها بر اساس ساختار شبکه شان به ماکرو متخلل، میکرو متخلل و بدون متخلل دسته بندی می شوند. توانایی تورم هیدورژل تحت شرایط بیولوژیکی آن را به یک ماده ایده آل برای رهایش دارو و تحریک نپذیری پروتئین، پیپتیدها و دیگر ترکیبات بیولوژیکی، تبدیل کرده است؛ زیست سازگاری هیدروژل‌ها و ساختار کراس لینک آنها دلیل استفاده وسیع از آنهاست. کراس لینک بین زنجیره پلیمرهای مختلف موجب رفتار ویسکوالاستیک و گاهی الاستیک می شود و ساختار ژل( سختی)، الاستیسیتی و کمک به چسبندگی را فراهم می آورد. زگیل های پوستی نظیر زگیل های تناسلی دارای میزان زیادی آب هستند که اگر به طریقی این آب از بافت مورد نظر گرفته شود ماهیت حیات خود را از دست داده و به سرعت از بافت پایه جدا شده و از بین می رود.
نانو حاملی برای درمان هپاتیت B و فیبروز کبدی
وی طراحی و ساخت سامانه هوشمند بر پایه نانو حامل‌های نوین اکوزومی حاوی داروی اینتروفرون آلفا برای درمان و کنترل هپاتیت B و فیبروز کبدی را یکی دیگر از طرح های این شرکت عنوان کرد و درباره این طرح نیز گفت: یکی از بیماری های عصر حاضر که افراد زیادی را در سراسر دنیا درگیر کرده، هپاتیت B است. نوع مزمن این بیماری که کبد را مورد حمله قرار می دهد باعث فیبروز شدن کبد و مرگ بیمار می شود.
اکوزوم‌ها نسل جدیدی از حامل های دارویی هستند که می توانند برای درمان و کنترل این بیماری استفاده شوند. این حامل ها(60-300 نانو متر) شامل سه لایه، یک هسته سرامیکی، یک لایه قند و داروی بارگذاری شده روی آن هستند.
در این طرح تصمیم گرفته شد که اینترفرون آلفا، داروی مورد استفاده برای درمان هپاتیتB روی این حامل بارگذاری شود و میزان پایداری افزایش طول عمر، کاهش عوارض، اثر بخشی دارو و چگونگی رهایش آن از سطح حامل مورد بررسی قرار گیرد. نتایج حاصل از آزمایش های شیشه ای بسیار تاثیر بخش بود.
افزایش اثربخشی آنتی‌بیوتیک با نانوذرات طلا
محققان هندی با استفاده از نانوذرات طلا موفق به افزایش اثربخشی آنتی‌بیوتیک‌ها شدند. با این کار دوز مصرف آنتی‌بیوتیک کاهش یافته و احتمال مقاومت دارویی کمتر می‌شود.
یک تیم تحقیقاتی از هند روش رهاسازی آنتی‌بیوتیک جدیدی را ارائه کردند که می‌تواند اثربخشی داروها را در سطح سلولی افزایش و کارایی آنتی‌بیوتیک‌های رایج را بهبود دهد. از این فناوری می‌توان برای افزایش اثربخشی روش درمان سرطان در آینده استفاده کرد.
استفاده بی‌رویه از آنتی‌بیوتیک‌ها موجب بروز مقاومت آنتی‌بیوتیک در باکتری‌ها می‌شود که این موضوع یک چالش جهانی است، مشکلی که در بیمارانی با سیستم ایمنی ضعیف، نظیر بیماران سرطانی بیشتر محسوس است. در حال حاضر گزینه‌های جایگزینی برای آنتی‌بیوتیک‌ها وجود ندارد؛ بنابراین، محققان روی بهبود کارایی روش‌های موجود متمرکز هستند.
محققان مؤسسه فناوری دهلی با اتصال نانوذرات به مولکول‌ها موفق به افزایش کارایی رهاسازی دارو شدند. محققان این پروژه نشان دادند که ترکیبات آنتی‌باکتریالی که به نانوذرات چسبیده است، اثربخشی بیشتری نسبت به عوامل ضدباکتری منفرد دارد.
این راهبرد می‌تواند برای درمان عفونی سلولی‌های سرطانی مؤثر باشد؛ جایی که مواد آنتی‌باکتریال نمی‌توانند به آنجا دسترسی داشته باشند.
گوپتا از محققان این پروژه می‌گوید: «راهبرد ما در این پروژه نشان داد که می‌توان باکتری‌های عفونت‌سازی که در سلول‌های سرطانی پنهان شده‌است را پیدا کرده و از بین برد.»
این گروه موفق شدند باکتری ایکولا و استیفی را در شرایط آزمایشگاهی در این سلول‌ها پیدا کرده و از بین ببرند. در این روش از نانوذرات طلا استفاده شده که بعد از وارد شدن به سلول هیچ اثر سمی به جای نمی‌گذارند.
نیتو سینگ از محققان این پروژه می‌گوید: «سیستم نانوذرات پلت‌فورم مناسبی برای تولید نسل جدید آنتی‌بیوتیک‌هاست که با دوز بسیار کم مصرف شده و نسبت به آنتی‌بیوتیک‌های رایج مشکل مقاومتی کمتری ایجاد می‌کند؛ در آنتی‌بیوتیک‌های رایج دوز مصرف بسیار بالاست.»
مقاومت به آنتی‌بیوتیک یعنی میکروب‌های بیماری‌زایی که برای مبارزه با آنان از آنتی‌بیوتیک استفاده می‌شود، با جهش ژنی (موتاسیون) نسبت به این داروها مقاومت پیدا کنند و نسل‌های جدیدی به وجود بیایند که نتوان با آنها مبارزه کرد. از مهم‌ترین عوامل این نوع مقاومت دارویی، مصرف خودسرانه و یا بیش از حد آنتی‌بیوتیک‌هاست. این پدیده کل جامعه انسانی را به خطر می‌اندازد، به طوری که خطر آن را به تروریسم تشبیه کرده‌اند. مقاومت باکتری‌ها به آنتی‌بیوتیک یکی از بزرگترین چالش‌هایی است که سلامت انسان عصر مدرن را تهدید می‌کند.منابع: سیناپرس، ستاد ویژه فناوری نانو
