نانوربات‌ها و آینده درمان سرطان و لخته خون

تیمی تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور دنیل احمد در مؤسسه فناوری فدرال (ETH) زوریخ، نانوربات‌هایی را توسعه داده‌اند که ممکن است برای توسعه درمان‌های سرطان و لخته‌های خون مفید واقع شوند. طی مطالعات، این تیم نشان دادند که چگونه ربات‌های سایز نانو می‌توانند به خوبی خودشان را به محل بیماری هدایت کنند و این کار به آن‌ها اجازه می‌دهد تا داروها را به طور مؤثر و کارآمد به تومورهایی که به سختی درمان می‌شوند، برسانند.

نانوربات‌ها و آینده درمان سرطان و لخته خون

این روبات‌ها همچنین می‌توانند دارورسانی هدفمند را در سکته مغزی تسهیل کنند و اجازه می‌دهند تا بیماران به طور موثرتری تحت درمان قرار گیرند و میزان مرگ و میر و شدت آسیب ناشی از سکته مغزی ایسکمیک در نتیجه قطع جریان خون در مغز را کاهش می‌دهند.

 

هدایت نانوشناگرها با استفاده از فراصوت

نانوذرات با ضریب ۱۰، کوچک‌تر از گلبول‌های قرمز خون هستند که به آنها پتانسیل زیادی برای استفاده در کاربردهای پزشکی می‌بخشد. با این حال معمولاً آن‌ها منفعل هستند، به این معنی که هیچ راهی برای کنترل آن‌ها وجود ندارد. برای غلبه بر این مشکل، احمد و گروهش که در پروژه SONOBOTS در سوئیس کار می‌کردند از فراصوت برای هدایت نانوابزارهای ساخته‌شده برای کپسوله‌سازی ایمن مواد دارویی استفاده کردند.

در پزشکی، به طور معمول از فراصوت برای ایجاد تصاویر ساختارهای داخل بدن در زمان واقعی استفاده می‌شود. با این حال، کار انجام‌شده در پروژه SONOBOTS نشان داد که می‌توان از آن برای هدایت حباب‌های هوا به دام افتاده در یک پوسته پلیمری در کنار یک ماده شیمیایی تصویربرداری، استفاده کرد و اجازه داد که این سفر توسط امواج فرکانس بالا مجسم شود. این حامل‌های ابتکاری به علت کارایی حرکت از طریق مایع، به عنوان نانوشناگر (nanoswimmer) شناخته شدند. آزمایش‌ها نشان دادند که فراصوت می‌تواند این نانوشناگرها را به دقت هدایت کند و آن‌ها را به سمت دیواره رگ‌های خونی هدایت کند، خوشبختانه این نیرو به اندازه کافی قوی نیست تا گلبول‌های قرمز خون را تحت‌تاثیر قرار داده و بر حرکت آن‌ها تأثیر بگذارد.

به گفته پروفسور احمد، این روش، از درک چگونگی حرکت اسپرم در امتداد دیواره واژینال، چسبیدن به آن‌ها و استفاده از آن‌ها برای هدایت آن‌ها به جلو، حاصل شد. به طور مشابه، نانوشناگرها از دیواره رگ خونی برای هدایت آن‌ها استفاده می‌کنند و آن‌ها را در جهت صحیح از طریق رگ به حرکت در می‌آورند.

 

استفاده از نانوشناگرها برای درمان سرطان

تا کنون، نتایج امیدوارکننده بوده است و نشان‌دهنده پتانسیل نانوشناگرها برای رساندن دقیق داروها به سایت‌های بیماری است. با این حال، این فناوری قبل از رسیدن به پتانسیل کامل خود، نیاز به تحقیق و توسعه بیشتری دارد. در این مرحله، دانشمندان نانوشناگرها را با موفقیت هدایت و ردیابی کردند، اما مطالعات برنامه‌ریزی‌شده با موش‌ها ممکن است به توسعه بیشتر این فناوری کمک کند.

درمان گلیوبلاستوما بسیار دشوار است. گلیوبلاستوما به جای اینکه در درون مرزهای تعیین‌شده به وضوح مشخص باشد، در رشته‌های نخ مانند از طریق مغز گسترش می‌یابد. تیم احمد قصد دارد فناوری نانوشناگر خود را توسعه دهد تا بتواند داروها را به طور موثری به این تومورهای صعب العلاج برساند. برای دستیابی به این هدف، دانشمندان باید این فناوری را به خوبی تنظیم کنند تا نانوشناگرها بتوانند از رگ‌های خونی نشتی (leaky) که به طور معمول سلول‌های سرطانی را احاطه می‌کنند، استفاده نمایند. زمانی که این فناوری بطور قطعی تثبیت شد، تخلیه داروها از وزیکول‌ها کار ساده‌تری است، تیم ETH اطمینان دارند که می‌توان نانوشناگرها را با موج‌های آکوستیک تکان داد و آنها را مجبور به آزاد کردن بار دارویی خود کرد.

 

استفاده از نانوشناگرها برای درمان سکته مغزی

سایر بیماری‌های شایع و مرگبار نیز می‌توانند به طور بالقوه با فناوری نانوشناگر مهار شوند. دارورسانی هدفمند می‌تواند شکل موثرتری از درمان را برای بیماران سکته مغزی ارائه دهد. سکته مغزی علت اصلی مرگ و میر است. لخته شدن خون در مغز از جریان خون جلوگیری کرده و منجر به سکته می‌شود. هر چه این لخته بیشتر باقی بماند، کمبود خون و محرومیت بعدی از اکسیژن می‌تواند موجب آسیب بیشتر به سلول‌های مغز شود. در درمان سکته مغزی، درمان سریع و مؤثر برای کاهش شدت علائم پس از سکته مغزی و کاهش میزان مرگ و میر حیاتی است.

در حال حاضر، گزینه اصلی درمان برای بیماران مبتلا به سکته مغزی، داروهای حلال لخته (clot-busting) است. با این حال تحویل این داروها فاقد دقت است. آن‌ها قبل از رسیدن به محل آسیب‌دیده در مغز، به صورت داخل وریدی تحویل داده می‌شوند و به اطراف بدن سفر می‌کنند. علاوه بر این، این داروها با عوارض جانبی زیادی از جمله حالت تهوع، فشار خون پایین و حتی خونریزی مغزی همراه هستند. به دلیل این عوارض جانبی جدی، همه بیماران کاندیدهای مناسبی برای مصرف آن‌ها نیستند.

تیم ETH امیدوار است از طریق توسعه نانوشناگرها، درمانی جدید و مؤثر برای سکته مغزی ایجاد کند. این تیم می‌تواند به طور بالقوه سیستمی ایجاد کند که مستقیماً داروها را به محل لخته برساند و آن را با سرعت و به طور مؤثر برطرف کند. این روش نانوشناگر نظری ممکن است عاری از اثرات جانبی جدی‌تر مرتبط با داروهای حلال لخته خون باشد و می‌تواند برای طیف وسیعی از افراد مناسب باشد.

به طور کلی، توسعه این نانوشناگرها شاید تأثیر زیادی بر درمان‌های دارویی داشته باشد و احتمالاً می‌تواند تحولی در درمان بیماری‌های مختلف ایجاد کند.

 

درباره نویسنده «سارا مور»

سارا کارشناسی روانشناسی، کارشناسی ارشد علوم اعصاب شناختی و بالینی دارد. او پس از مطالعه روانشناسی و علم اعصاب، به سرعت لذت و شادی خود را در تحقیق و نوشتن مقاله‌های تحقیقاتی پیدا کرد.

سارا افتخار می‌کند که نزدیک به ۵ سال به عنوان نویسنده، پژوهشگر و ویراستار با تعدادی از صنایع همکاری کرده و مجموعه‌ای از آثار را تولید کرده‌است.