طور علماء من جامعة كاليفورنيا في كاليفورنيا وجامعة كوريا طريقة مبتكرة تسمح للآلات النانوية بإطلاق الأدوية داخل الخلايا السرطانية الحية بعد تنشيطها عن بعد بواسطة مجال مغناطيسي.
طور علماء من جامعة كاليفورنيا في كاليفورنيا وجامعة كوريا طريقة مبتكرة تسمح للآلات النانوية بإطلاق الأدوية داخل الخلايا السرطانية الحية بعد تنشيطها عن بعد بواسطة مجال مغناطيسي.
تتمتع الطريقة الجديدة - التي تستخدم لأول مرة على الإطلاق مواد نانوية مسامية تحتوي على نواة مغناطيسية - بالقدرة على تحسين إطلاق الدواء الموجه والتصوير بالرنين المغناطيسي في علاج السرطان والأمراض الأخرى. ونشرت نتائج البحث في المجلة العلمية Journal of the American Chemical Society.
في السنوات الأخيرة، ركزت أبحاث السرطان على تطوير طرق الشفاء، والتي، على عكس العلاج الكيميائي، يمكن أن تعمل بشكل انتقائي فقط على الخلايا السرطانية مع تجنب الإضرار بالخلايا السليمة أيضًا. حتى الآن، قام العلماء بإعداد آلات نانوية قادرة على تخزين جزيئات الدواء في محتوياتها وإطلاقها عند الحاجة من خلال المسام مباشرة إلى داخل الخلايا السرطانية الفردية استجابة لإشارة خارجية.
في حين تم تطوير العديد من الطرق للتحكم في توقيت فتح وإغلاق المسام وإطلاق الشحنة من خلالها للتطبيقات الطبية، إلا أن طريقة البدء الخارجية وغير الجراحية هي الأكثر تفضيلاً لتحقيق النتائج الأكثر فعالية وأمانًا. .
وتستخدم الطريقة الجديدة، التي طورتها مجموعات بحثية بقيادة جيفري زينك، أستاذ الكيمياء والكيمياء الحيوية في جامعة كاليفورنيا، والباحث جين وو تشيون، أستاذ الكيمياء في جامعة كوريا، مادة تشتمل على مزيج من شبكة من جزيئات السيليكا النانوية المسامية، معًا. مع بلورات نانوية مغناطيسية من أكسيد الحديد التي خضعت للتطعيم بالزنك، وبالإضافة إليها صمامات نانوية تساعد على إبقاء جزيئات الدواء داخل المسام. وعندما تتعرض هذه المادة لإشارة من مجال مغناطيسي، تفتح الصمامات وتطلق جزيئات الدواء من المسام إلى الخلايا المستهدفة.
وقال الباحث الرئيسي: "إن الطبيعة الكارهة للماء للجزء الداخلي من جدران المسام، بالإضافة إلى القدرة على تغيير سطح سطح السيليكا عن طريق إضافة مجموعات محبة للماء، تجعل هذه الجسيمات مادة مفضلة لإطلاق الأدوية المضادة للسرطان". "تعد إضافة نواة مغناطيسية إلى الجسيمات النانوية القائمة على السيليكا قدرة مثيرة للاهتمام نظرًا لتطبيقاتها المحتملة في التصوير بالرنين المغناطيسي بالإضافة إلى استخدام هذا اللب المغناطيسي كعامل تباين."
ولاختبار فعالية الطريقة الجديدة، تم حقن جزيئات نانوية محملة بعقار دوكسوروبيسين المضاد للسرطان في خلايا سرطان الثدي. عندما تعرضت الخلايا لمجال مغناطيسي، بدأت الخلايا في الموت.
وأشار الباحث إلى أن "جسيمات السيليكا النانوية التي تحتوي على نواة مغناطيسية فعالة في بدء الصمامات النانوية، التي تطلق أدوية مضادة للسرطان عند التعرض للمجال المغناطيسي".
يؤدي تنشيط المجال المغناطيسي إلى تسخين البلورات النانوية المغناطيسية لأكسيد الحديد المشوب بالزنك. يؤدي هذا التسخين المتزايد إلى بدء نشاط الآلات الجزيئية، وبالتالي يتم إطلاق الدواء الموجود في المسام إلى الخلايا.
وقال الباحث: "إن البلورات النانوية المغناطيسية مهمة في التطبيقات الطبية الحيوية حيث يمكن استخدامها في الشفاء وفي التصوير والتشخيص الأولي". ويشير الباحث إلى أن "القدرة على توجيه الأدوية المضادة للسرطان إلى الخلايا السرطانية فقط دون الإضرار بالخلايا السليمة المجاورة لها هي عامل مهم".
وستكون الخطوة التالية في البحث هي فحص آثار الطريقة المبتكرة على الجسم الحي وتحديد ما إذا كان من الممكن استخدامها للتحكم بشكل انتقائي في موقع وتوقيت إطلاق الأدوية. وسيكون الهدف النهائي هو تطوير هذا النظام لعلاج مرضى السرطان.
