اثر مخرب نانوذرات مغناطیس بر سلول های سرطانی

دهمین دوره از پروژه های دانش‌آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پرشور شما دوستان و علاقه‌مندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده‌اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه‌ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقه‌مند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: خودکشی سلول های سرطانی با نانوذرات مغناطیس
نام ارائه‌دهنده/دهندگان: زهره بهفرد- مریم حسینی
زمینه و نوع پروژه: پزشکی
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: مجتمع آموزشی حضرت معصومه (س)

بیماری سرطان از عوامل مهم مرگ و میر در کشور ما محسوب می شود و متخصصین معتقد هستند از میان 100 در صد افراد جامعه 18 تا 20 درصد آن ها به سرطان مبتلا خواهند شد واین آمار به دلایل مختلفی در کشور ما رو به افزایش است. استفاده از ترکیبات نانو برای درمان سرطان به طور فزاینده در حال رشد است. یکی از جنبه های کاربردی فناوری نانو که امروزه مورد توجه قرارگرفته است، استفاده از ترکیبات نانو به عنوان یک سیستم تحویل دارو در درمان بیماری سرطان است. در این روش ابتدا نانوذرات وارد سلول های سرطانی می شوند و سپس به لیزوزوم ها متصل شده و باعث مرگ سلول می شوند.

به دلیل اعلام علاقمندی عده ای از دانش آموزان به آشنایی با بیماری سرطان و روش های نوین درمانی آن، تصمیم گرفته شد که تحقیقات لازم در این زمینه به عمل آید. به همین منظور دانش آموزان به جمع آوری مطالب در مورد علت بیماری سرطان و روش های جدید درمانی آن پرداختند و از بین روش های مختلف، روش درمانی استفاده از نانوذرات مغناطیس، بیشتر مورد توجهشان قرار گرفت. به خصوص که با انجام این تحقیق آشنایی بیشتری با فناوری نانو و روش های کاربردی آن در علم پزشکی پیدا می کنند.

دانش آموزان به تحقیقات گسترده تری پرداختند و به مراکز مختلفی در زمینه سرطان مراجعه کردند و دریافتند که سرطان اصطلاحی برای اطلاق به گروهی از بیماری ها است که در آن سلول های غیرطبیعی بدون کنترل تقسیم می شوند و می توانند به سایر بافت ها تهاجم کنند.

سلول های سرطانی همچنین می توانند از طریق خون و دستگاه لنفاوی به سایر نقاط بدن گسترش پیدا کنند. بیش از 100 نوع سرطان وجود دارد. همه سرطان ها در یاخته ها که واحد پایه‌ای بدن هستند، آغاز می شوند. هر یاخته یوکاریوتی دارای گروهی از اندامک های سیتوپلاسمی به نام لیزوزوم هاست که عمل اصلی آن ها گوارش درون یاخته‌ای و برون یاخته‌ای است.

لیزوزوم ها کیسه های محتوی آنزیم های هیدرولاز اسیدی یک غشایی هستندکه مسئولیت پاک‌سازی درون سلول را به عهده دارند؛ این کار با تکه تکه کردن ذرات خارجی انجام می شود. این واحدها قادرند تمام سلول را نیز از بین ببرند، با این کار سلول آسیب دیده خودبه‌خود از میان می رود. گروهی از پژوهشگران با تحریک لیزوزوم های سلول های سرطانی آن ها را وادار کردند که خود را از بین ببرند.

در این روش نانوذرات مغناطیس وارد سلول های سرطانی می شوند و به لیزوزوم ها متصل می شوند به محض وارد شدن نانوذرات به درون سلول، آن ها در معرض میدان مغناطیسی قرار می گیرند که این کار موجب حرکت نانوذرات می شود؛ چرخش نانوذرات موجب تحریک لیزوزوم ها شده که این کار فرآیند از بین بردن سلول را کلید می زند. دانش آموزان جهت آشنایی بیشتر با سرطان و راه های درمان آن از شیوه های مراجه مراکز شناسایی سرطان و مطالعه درباره آن، مطالعات کتابخانه ای و جستجوی در اینترنت استفاده کردند.

مهارت های کسب شده

در این تحقیق دانش آموزان به طور تخصصی تر با اندامک لیزوزوم آشنا می شوند و همچنین با مراجعه به مراکز تحقیقاتی در زمینه سرطان، از نزدیک با روش های عملی درمانی آشنا می شوند.