نانوپزشکی به عنوان دسته‌ای از فناوری‌های کاربردی زیست پزشکی، قابلیت تشخیصی و درمانی بسیاری دارد که در چند دهه‌ی گذشته منجر به تولید سیستم‌های دارورسانی آلی و معدنی بسیار متنوعی شده است. در این بین، نانوذرات سیلیکا (NPS) به دلیل خواص منحصر به فردشان، پتانسیل بالایی داشته و کاربرد بسیار مناسبی در عرصه‌ی پزشکی از خود نشان داده اند.
مقاله مرتبط: نانوپزشکی؛ علم یا هنر؟
از جمله اهداف نانوپزشکی، طراحی و سنتز حامل‌های مناسب برای داروهاست که دارای ویژگی‌هایی مانند قدرت بارگیری مقادیر مناسب دارو، پشت سرگذاشتن موانع بدن و قابلیت درمانی آسان می‌باشد و تا کنون سیستم‌های آلی بسیاری از جمله لیپوزوم‌ها، دندریمرها، میسل‌های پلیمری از نظر این معیارها بررسی شده اند، اما به دلیل ثبات ساختاری ذاتی پایین، به مرور زمان، این حامل‌ها با سیستم‌های دارورسانی معدنی مانند نانوذرات طلا، نانوذرات سیلیکا، نقاط کوانتومی و نانولوله‌های کربنی جایگزین شدند. در این میان نیز، نانوذرات سیلیکا با خواص منحصر به فرد خود در صدر توجه داروسازان برای ساخت حامل‌ها قرار دارند.
بخشی از این خواص عبارت اند از:
- زیست سازگاری بالا
- سهولت سنتز و هزینه‌های تولیدی پایین
- سطح آب دوست برای فراهم کردن امکان گردش طولانی مدت در بدن
نانوذرات سیلیکای استفاده‌شده در حوزه‌ی پزشکی آمورف بوده و به دو نوع وجود دارند:
نانوذرات مزومتخلخل سیلیکا: که بهطور معمولا برای تحویل محموله‌های فعال و براساس جذب فیزیکی یا شیمیایی استفاده می‌شوند.
نانوذرات سیلیکای غیرمتخلل: که محموله‌ها را بر اساس کنژوگاسیون و یا کپسوله‌کردن انتقال می‌دهند.
ذرات سیلیکای غیرمتخلخل، دارای کاربردهای بسیاری بوده و محموله‌های بسیار متنوعی مانند ژن‌ها، داروها، پروتئین‌ها و مواد کنتراست برای تصویربرداری مولکولی را منتقل می‌کنند که در ادامه به بررسی برخی از این موارد خواهیم پرداخت.
نانوذرات سیلیکا در دارورسانی
نانوذرات سیلیکا که به عنوان نمونه‌ای از سیستم‌های دارورسانی محبوب مطرح اند، طیف گسترده‌ای از انواع محموله‌ها از جمله پروتئین‌ها، پپتیدها، ریزداروها، و داروهای حساس به نور برای درمان‌های فتودینامیک (PDT) را تولید کرده و انواع بیماری‌های سرطانی، قلبی و عروقی، عصبی و… را هدف قرار می‌دهند. از مزایای این ذرات، به عنوان حامل می‌توان به آزادسازی کنترل‌شده‌ی داروها، محافظت داروها در برابر تخریب فیزیولوژیک، حضور طولانی مدت در سیستم گردش خون، انتقال هدفمند داروها، و درنتیجه کاهش عوارض جانبی اشاره کرد.
نانوذرات سیلیکا برای انتقال ژن
از جمله مهم‌ترین کاربردهای نانوذرات سیلیکا، استفاده از آن‌ها برای انتقال محموله‌های ژنی است. با اصلاح سطوح این ذرات توسط مولکول‌های کاتیونی، آن‌ها به آسانی با نوکلئوتیدهای دارای بار منفی تراکم پایدار تشکیل داده و در مقابل آنزیم‌ها نیز از بین نمی‌روند. از طرفی، به علت زیست سازگاری بالای سیلیکا، این حامل‌ها نسبت به موارد استفاده‌شده‌ی قبلی سمیت کمتری دارند.
نانوذرات سیلیکا جهت تشخیص و تصویربرداری
نانوذرات سیلیکا جهت تشخیص و تصویربرداریفرصتهای دراختیار قرارداده‌شده توسط نانوذرات سیلیکا برای تشخیص بیماری‌هایی نظیر سرطان، بی‌سابقه است. این حامل‌ها با دارابودن پروب‌های تشخیصی، قابلیت جمع‌آوری اطلاعات متبولیکی و ساختاری از محل بیماری را دارا هستند که تشخیص زودهنگام سرطان و متاستاز به همراه مرمحله‌ی آن را ممکن می‌سازد. همچنین این مواد، با تنوع شیمی بالای خود، به عنوان ماده‌ی کنتراست در انواع روش‌های تصویربرداری مانند CT، MRI، PET، تصویربرداری اپتیکی، و اولتراسوند استفاده می‌شوند.
مقاله مرتبط: اولین تصویربرداری از نانوذرات آزاد در آزمایشگاه با استفاده از لیزر
جمع‌بندی و جایگاه نانوذرات سیلیکا در آینده
نانوذرات سیلیکای غیرمتخلخل با خواص منحصر به فرد و قابلیت‌های انتقال دارویی بسیار، جایگزین مناسبی برای سیستم‌های دارورسانی آلی به شمار می‌روند؛ با این حال، پیش از اینکه امکان استفاده از آن‌ها در کلینیک میسر شود، نیاز است تا بر چالش‌های پیش رو مانند توسعه بارگذاری دارو، کنترل زمانی و مکانی آزادسازی، هدف‌گیری مناسب بافت، زیست سازگاری و پایداری طولانی مدت غلبه شود. همچنین درک بهتر از نحوه‌ی برهم‌کنش فیزیکی و شیمیایی نانوذرات سیلیکا با بافت‌های بدن و رفتار بیولوژیک آن‌ها برای توسعه‌ی سیستم‌های کارآمد مبتنی بر این ذرات موردنیاز است. امید است تا با پیشرفت و توسعه‌ی روش‌های ساخت و تولید جدید مبتنی بر این نانوذرات راهکارهایی برای تمام موانع پیش رو ارائه شده و روش‌های درمانی اختصصاتی‌تری برای بیماری‌های اصلی جامعه‌ی بشریت ایجاد گردد.
منبع
-Li Tang, Jianjun Cheng, Nano Today 8 (2013) , 290-312.
