بخشی از مقاله
چکیده
استفاده از فناوری نانو در پزشکی مخصوصا دارو رسانی به سرعت در حال گسترش است. در حال حاضر بسیاری از نانو ذرات برای دارو رسانی مخصوصا برای درمان سرطان تحت بررسی هستند. علوم دارویی از نانو ذرات برای کاهش سمیت و عوارض جانبی دارو ها استفاده می کند؛ هر چند خود این مواد ممکن است خطراتی را برای بیمار به همراه داشته باشد. اما اندازه ای در حد نانو می تواند به درون سلول و اجزای درون سلولی راه پیدا کند. البته شرایط و امکانات فعلی برای تشخیص عوارض جانبی نانو ذرات کافی نیست زیرا هنوز تمام جنبه های سم شناختی نانو ذرات قابل شناسایی نمی باشد. با این حال تحقیقات دانشمندان از گذشته تا امروز ادامه داشته و پیشرفت های زیادی در این زمینه کرده اند.
نانو ذرات شاخص های درمانی ترکیبات دارویی را افزایش می دهند - مثلا بهبود فعالیت و کاهش سمیت - . آن ها هم چنین می توانند به صورت انتخابی به بافت ها و سلول های سرطانی حمله کنند بدون این که به سلول های سالم مجاورشان آسیبی وارد شود.از جمله این مواد می توان از پلیمر ها - نانو ذرات پلیمری، میسل ها یا دندریمر ها - ، لیپید ها - لیپوزوم ها - ، ویروس ها - نانو ذرات ویروسی - و حتی ترکیبات آلی فلزی نام برد. ما در این مقاله ی مروری ، به بررسی تعدادی از نانو ذرات مورد استفاده برای هدف گذاری بافت های سرطانی و تومورال می پردازیم.
واژههای کلیدی: نانو ذرات، سرطان، تومور، ، دارو رسانی
-1 مقدمه:
1-1 نانو چیست؟
پیشوند نانو در اصل یک کلمه یونانی است. معادل لاتین این کلمه، »دوارف« که به معنی کوتوله و قد کوتاه است. این پیشوند در علم مقیاس ها به معنی یک میلیاردم است. بنابراین یک نانومتر یک میلیاردم متر است.
1-2 نانوفناوری چیست؟
واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد علوم دانشگاه توکیو مطرح شد. او این واژه را برای توصیف ساخت مواد - وسایل - دقیقی که ابعاد آن ها در حد نانومتر می باشد،به کار برد.
به بیان ساده علم نانومطالعه اصول اولیه مولکول ها و ساختارهای با ابعاد بین 1 تا 100 نانومتر است. این ساختارها را نانوساختار می نامیم. نانوفناوری، کاربرد این ساختارها در دستگاه های با اندازه نانومتری است . نانوفناوری، توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستم های جدید با در دست گرفتن کنترل در سطح مولکولی و اتمی و استفاده از خواص آنها در مقیاس نانو می باشد .
از تعاریف فوق برمی آید که نانوفناوری یک رشته نیست بلکه رویکرد جدیدی در تمام رشته هاست. برای نانوفناوری کاربردهایی را در حوزه های مختلف از غذا، دارو، تشخیص پزشکی و بیوفناوری تا الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژی، محیط زیست، مواد هوا و فضا و امنیت ملی برشمرده اند. کاربردهای وسیح این عرصه و پیامدهای اجتماعی سیاسی و حقوقی آن، این فناوری را به زمینه فرا رشته ای و فرابخش مطرح نموده استذ و می توان گفت یکی از ویژگی های مهم نانوفناوری جنبه چند رشته ای آن است. مفهوم چندرشته ای در نانوفناوری بدان معناست که نیروی کاری نانوفناوری باید دارای بینش وسیعی از مفاهیم زیست شناسی، فیزیک، شیمی، اصول مهندسی طراحی، کنترل فرایند و محصولات باشد. برای درک مفاهیم پایه ای و تدوین قوانین در مقیاس نان تقرباًی به تمامی علوم نیاز است .
به عنوان مثال علم فیزیک مورد نیاز است، زیرا دنیای نانو دنیای توابع موج، تونل زنی کوانتومی و کشف نیروهای اتمی ناشناخته است. علم شیمی مورد نیاز است، زیرا روش های پیوند مولکول ها با یکدیگر و چگونگی ترکیب مواد را به ما می آموزد. به اصول مهندسی نیز نیاز دارد تا بتوان قابلیت تولید و حیات اقتصادی را تضمین نمود. اصل چند رشته ای بودن نانوفناوری بیانگر این حقیقت است که این علم، رشته جدیدی نیست بلکه رویکردی جدید در تمام رشته ها است و تما عرصه های مختلف علم و فناوری را در برمی گیرد . استفاده از این فناوری در کلیه علوم باعث شده است که تحقیقات در زمینه نانو به عنوان چالش اصلی علمی و صنعتی پیش روی جهانیان باشد . - 1 -
هرچند آرمایش ها و تحقیقات پیرامون نانوفناوری از ابتدای دهه قرن بیستم به طور جدی پیگیری شده ام اثرات تحول آفرین، معجزه آور و باورنکردنی نانوفناوری در روند تحقیق و توسعه باعث گردید که نظر تمامی کشورهای بزرگ به این موضوع جلب گردد و فناوری نانو را به عنوان یکی از مهم ترین اولویت های تحقیقاتی خویش طی دهه اول قرن بیست و یکم محسوب نمایند. به طوری که ژاپن در سال 2001، 400 میلیون دلار و در سال2004 ،960 میلیون دلار هزینه کرده است و آمریکا برای این امر در سال های 2005-2008 حدود 3/7 بیلیون دلار اختصاص داده است . نانوفناوری که به طور کلی دارای سه شاخه نانوفناوری خشک، مرطوب و محاسبه ای است که از نظر کاربردی در علوم مختلف به خصوص در ساخت و تولید مواد الکترونیکی - پزشکی و صنایع غذایی کاربرد دارد.
در این مقیاس برخی روابط فیزیکی که برای مواد معمولی کاربرد دارند، نقض می شود. برای مثال، یک سیم یا اجزای یک مدار در مقیاسنانو لزوماً از قانون اهم پیروی نمی کنند. قانون اهم، به جریان، ولتاژ و مقاومت بسنگی دارد. اما در مقیاس نانو وقتی عرض سیم فقط به اندازه یک یچندا اتم باشد، الکترون ها لزوماً باید در صف و به ترتیب و یک به یک از سیم رد شوند. بنابراین ممکن است قانون اهم در این مقیاس تا حدودی نقش شود. در حقیقت در این مقیاس قوانین فیزیک کوانتوم وارد صحنه می شوند و امکان کنترل خواص ذاتی ماده از جمله دمای ذوب، خواص مغناطیسی، ظرفیت بار و حتی رنگ مواد، بدون تغییر در ترکیب شیمیایی ماده وجود خواهد داشت . - 1 -
1-3 درمانهای فعلی سرطان :
استفاده از کاتتر - لوله هایی که در یکی از حفره های بدن قرار داده می شود - ، جراحی - برای برداشتن تومور - ، شیمی درمانی و پرتودرمانی است. هدف از شیمی درمانی و پرتودرمانی کشتن سلول های سرطانی است که نسبت به سلول های سالم رشد سریع تری دارند.در طول دهه ی گذشته محققین در تلاش برای بهبود شیمی درمانی بوده اند که باعث افزایش 26 درصدی بقای بیماران مبتلا به سرطان شده است، اما هنوز نیاز به بهبود بیشتری دارد . - 2 - اکتشافات اخیر منجر به علاقه به نانوذراتی شده که سلولهای سرطانی و سلولهایی که به رشد تومور دامن می زنند شده است. اثربخشی این روش درمانی به توانایی هدف گذاری کردن دقیق سلول های سرطانی بستگی دارد، چرا که ممکن است بر روی سلول های سالم نیز اثر کند. در نتیجه اگر توانایی هدف گذاری سلول های سرطانی کم باشد، آسیب دیدن سلول های سالم بیشتر شده ونهایتاً کیفیت زندگی و امید به زندگی بیمار کاهش مییابد . - 3 -
در حال حاضر، در شیمی درمانی کل سلول های بیمار مورد هدف قرار می گیرد که به شدت سلول های سالم را تحت تأثیر قرار می دهد. گاهی اوقات عوارض جانبی این داروها به قدری زیاد است که بیمار قبل از اینکه تومور درمان شود باید شیمی درمانی را قطع کند و تمام درمان ها بی تأثیر هستند و سرطان بیمار را از پای در می آورد. به همین دلیل تحقیقات بیشتری در مورد نانو ذراتی که می توانند مستقیماً سلول های سرطانی را از بین ببرند و باعث بهبود و بقای بیمار شوند، ضروری است . - 4 -
1-4 تومور چیست؟
تومورها با جهش های ژنتیکی که باعث تغییر رشد سلولی می شوند شکل می گیرند. یک سلول سرطانی که توسط بافت سالم احاطه شده، تقسیم سریع تری نسبت به سلول های سالم داشته و منبع غذایی سلول ها را تحت فشار قرار می دهد به طوری که وقتی یک تومور کوچک ایجاد شد، بافت سالم قادر به رقابت با آن برای استفاده از مواد مغزی موجود در خون نخواهد بود . - 2 -
