افزایش کارآیی سلول درمانی به یاری فناوری نانو - وبلاگ هوانورد

به گزارش وبلاگ هوانورد، محققان پیروز شدند با یاری نانوتکنولوژی اثر سلول درمانی را برای درمان بیشتر بیماری ها تا حد قابل توجهی افزایش دهند.

به گزارش خبرنگار حوزه فناوری گروه علمی پزشکی وبلاگ هوانورد، به نقل ازphys، براساس تحقیقات صورت گرفته طی 10 سال گذشته بر موضوع مهندسی ایمن سلول های درمانی با نانوالیاف نوری گرمایی امروزه محققان در تلاشند تا به یاری نانوتکنولوژی به توسعه نانوالیاف نوری گرمایی زیست سازگار بپردازند و اینکه چگونه با تابش لیزر، سلول هایی که با این نانوالیاف در تماس هستند، نفوذپذیر می شوند و می توانند عملکرد درمانی خود را حفظ نمایند.

درمان های مبتنی بر سلول، نوع تازهی از درمان هستند که در آن سلول های اصلاح شده ژنتیکی به منظور پیشگیری یا درمان بیماری ها به بیمار تزریق می گردد. در واقع می توان با جداسازی بعضی از سلول های سرطانی و اصلاح ژنتیک در محیط آزمایشگاه به فرایند درمان بیماران سرطانی یاری کرد.

اصلاح ژنتیکی سلول ها به فناوری های تحویل درون سلولی بستگی دارد که اغلب با به دست آوردن کارآیی کافی در عین حال که حداقل تاثیر را بر سلامتی و عملکرد سلول دارند، با مشکلاتی روبرو خواهند بود.

استفاده از روش نورپردازی حساس به نانوذرات در این زمینه بسیار امیدوار نماینده است، زیرا معمولا کارآیی و توان بالا و سمیت کم را فراهم می نماید. این بر اساس استفاده از نانوذرات حساس به نور، مانند نانوذرات طلا (NPs) است که می توانند بر اثر تابش لیزری پالس، نانوحباب های انفجاری ایجاد نمایند.

این انفجار های ریز می توانند منافذ کوچکی را در غشای سلولی ایجاد نموده و بر مولکول های خارجی تاثیرگذار در محیط سلولی اجازه ورود به سلول ها را دهند. یک رویکرد تازه مورد احتیاج است که مزیت نورپوراسیون حساس به نانوذرات را حفظ نموده و از تماس مستقیم نانوذرات و سلول ها اجتناب کند.

پروفسور بریک منز و تیمش به خوبی توانسته اند نانوذرات نوری اکسید آهن گرمایی (IONPs) را در نانوالیاف پلیمری سازگار با زیست سازگاری که به وسیله الکتروریسی فراوری و جاسازی نمایند. پلی کاپرولاکتون (PCL) یک پلیمر زیست سازگار است که به طور گسترده در کاربرد های پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد، در حالی که IONP ها ارزان بوده و دارای طیف وسیعی از جذب نور هستند.

آزمایش های صورت گرفته، نشان می دهند که سلول های سالم پس از تابش لیزر به طور ایمن در نانوالیاف جاسازی می شوند تا سلول های درمان شده به طور موثر و مستقیم در معرض نانوذرات قرار گیرند. شبیه سازی های عددی در خصوص انتقال حرارت از IONP های فیبردار به سلول های مجاور برای درک بهتر نحوه تاثیرگذاری پالس لیزر، توزیع IONP و حالت تجمع بر نفوذپذیری غشای سلولی انجام شد.

به طور آزمایشی، تیم نشان داد فتوپوراسیون با نانوالیاف نوری گرمایی می تواند با موفقیت مولکول های بیولوژیکی عملکردی از جمله siRNA یا ریبونوکلئوپروتئین های CRISP-Cas9 (RNPs) را به سلول های چسبنده و معلق از جمله سلول های بنیادی جنینی انسان و سلول های اولیه انسانی منتقل کند. به عنوان معیار مقایسه ای با الکتروپوراسیون پیشرفته انجام شد.

زمانی که سلول های الکتروپوره شده دچار تغییراتی در فنوتیپ و عملکرد آن ها می شوند، این مورد در خصوص سلول های نوری که قابلیت تکثیر خود را حفظ نموده اند و در خصوص سلول های CAR-T، سلول های تومور را از بین می برند، امکان پذیرنخواهد بود.

به طور کلی، نوری با نانوالیاف نوری گرمایی، انتقال درون سلولی موثر و ایمن طیف وسیعی از مولکول های اثربخش در انواع مختلف سلول ها را بدون تماس با نانوذرات نوری گرمایی سمی امکان پذیر می نماید. بعلاوه پروفسور براک منز معتقد است که این روش یک گام مهم در جهت استفاده از نور دهی برای فراوری ایمن و کارآمد درمان های سلولی اصلاح شده ژنی خواهد بود.

بیشتربخوانید: