تحویل دارو با نانوکپسول‌های دی‌اِن‌اِی بیست وجهی
دانشمندان هندی برای نخستین بار نشان دادند که پلی هدرای دی‌اِن‌اِی ایجاد شده می‌تواند کارکردهای مفیدی برای تحویل دارو داشته باشد. آن‌ها بیست وجهی مبتنی بر دی‌اِن‌اِی ساخته‌اند که می‌تواند مواد را درون خودش همانند یک کپسول نگه‌داری کند.
به گزارش مرکز روابط عمومی معاونت علمی و فناوری رئیس جمهور بخش فناوری های همگرا (NBIC):در فناوری نانو، برای ساخت، دو روش در نظر گرفته میشود: روش ساخت پایین به بالا و روش ساخت بالا به پایین. در روش ساخت پایین به بالا، وسایل و مواد از سطح مولکولی بر اساس اصول شیمی مولکولی ساخته می‌شوند. درست مانند یک دیوار که از روی هم گذاشتن آجر به آجر ساخته میشود.
در روش ساخت بالا به پایین، اشیاء نانویی بدون کنترل اتمی در مقادیر بزرگ‌تر ساخته می‌شوند. به این طریق که در ساخت آن‌ها از تجهیزات پیشرفته این فناوری مانند میکروسکوپ اتمی و میکروسکوپ تونلی پیمایشی استفاده میشود تا فرایند دستکاری و ایجاد پدیده‌ها و خصوصیات جدید در اشیاء نانویی، امکان یابد.
یکی از مشکلات فاز اولیه ساخت پایین به بالا، به طراحی و ساخت ساختارهای سه‌بعدی از طریق خودمونتاژی (self-assembly) بازمیگردد. به همین دلیل دی‌اِن‌اِی به یک ماده ساختمانی محبوب برای محققان فناوری نانو تبدیل شده است.
مطالعات کنونی نشان می‌دهند در تحقیقاتی که از دی‌اِن‌اِی به عنوان آجربنا استفاده میشود، پیچیدگی‌های معماری به وجود میآید. به عنوان یک مثال از پیچیدگی ذکر شده باید توجه داشت، تولید نانوساختاری برای پلی هدرای (polyhedra) دی‌اِن‌اِی با اتصال یک مکعب، یک هشت ضلعی و یک چهارضلعی امکان پذیر است. (پلی هدرا به نوع خاصی از اشکال هندسی می‌گویند-مترجم)
جامدهای افلاطونی (Platonic solids) – نخستین طبقه از اشکال جامد که شامل مکعب، چهارضلعی، هشت وجهی، دوازده وجهی و بیست وجهی می‌باشند؛ همه این اشکال بسیار منظم بوده و بطور طبیعی ایجاد می‌شوند. – کارآمدترین اشکال هندسی هستند که حجم زیادی را در خود جای می‌دهند. هرچه چندوجهی پیچیده‌تر باشد، برای حمل یک محموله به عنوان یک کپسول مناسب‌تر است. زیرا اندازه کپسول در حالی افزایش مییابد که اندازه حفرات کپسول کمینه نگه داشته میشود. پیچیده‌ترین جامد افلاطونی، بیست وجهی است؛ از این رو این بیست وجهی مناسب‌ترین شکل هندسی برای ایفای نقش یک کپسول است.
پوسته دی‌اِن‌اِی چنین کپسولی، می‌تواند از داروهای آسیب‌پذیری که درون آن وجود دارد حفاظت نماید و مانع از تخریب دارو توسط پروتئین‌ها شود. این پوسته همچنین از نشتی داروهای خطرناک تا رسیدن به هدف مورد نظر جلوگیری می‌کند. پوسته دی‌اِن‌اِی می‌تواند باعث الصاق کپسول به پروتئینی شود که می‌تواند گذرگاه عبور کپسول حاوی دارو را فراهم آورد.
این مطالعه توسط دانشمندان هندی انجام شده‌است و در نشریه Angewandte Chemie به چاپ رسیده‌است.
یامونا کریشنان ، دانشمند مرکز ملی علوم زیستی (National Centre for Biological Sciences) در بانگالور (Bangalore) می‌گوید: «از پلیهدرای دی‌اِن‌اِی انتظار می‌رود به دلیل چهارچوبی که فراهم می‌کند به عنوان یک سیستم تحویل داروی هوشمند استفاده گردد. ساخت چندوجهی‌های پیچیده به علت بیشینه نمودن حجم کپسول با ثابت نگه‌داشتن اندازه حفرات کوچک، بر فهم عملی از کاربردهای موردنظر دلالت دارد. استراتژی‌های کنونی مانع از ساخت چنین پلیهدرای پیچیده‌ای میشود.»
کریشنان در تحقیقات قبلی، عملکرد پلیهدرای دی‌اِن‌اِی را نشان داده بود و یک چهارچوپ سه‌بعدی برای دی‌اِن‌اِی دو مارپیچی (DNA double helices) ساخته بود.
او می‌گوید: «ما با یک نقشه مونتاژ نمونه واحد، جامدهای پیچیده افلاطونی (بیست وجهی) مبتنی بر دی‌اِن‌اِی ساخته‌ایم و جنبه کارکردی آن‌ها را نشان داده‌ایم. این پلیهدرای دی‌اِن‌اِی توسط نانوذرات طلا به صورت کپسول در میآید. از مزایای روش ما می‌توان به ساخت چندوجهی با بازده بسیار بالا اشاره کرد. در هر گام، نمونه به شکل فنجان خم می‌شد و در مرحله نهایی دو نیمه بیست وجهی به یکدیگر متصل می‌شدند تا بیست وجهی اصلی را تشکیل دهند. این نقشه راه‌حل تحویل اجزاء به کمک بیست وجهی موردنظر است.
تیم دانشمندان هم اکنون بر روی ساخت پلیهدرای دی‌اِن‌اِی بسیار پیچیده‌تر کار می‌کند. موضوع اصلی تعیین داروی مناسب برای تحویل به صورت کپسول است، همچنین محققان درصدد طراحی پروتئین‌هایی هستند که می‌توانند به سطح ساختار طراحی‌شده متصل گردند. در انتهای کار، دانشمندان باید تحویل این مولکول‌های دارویی را به بافت‌ها و سلول‌های مختلف بدن مطالعه کنند.
کریشنان بهبود توانایی کپسول کردن این پلیهدراها را به گونه‌ای که شکافی نداشته باشند؛ مهمترین مشکل پیش رو می‌داند. همچنین آن‌ها باید ببینند سیستم ایمنی با کپسول‌های آن‌ها چگونه برخورد می‌کند.
منبع: معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری
تاریخ درج : شنبه ۲۴ مرداد ماه ۱۳۹۴
کلیه‌ی حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به شاه توت سیستم می‌باشد
امیر مشهدیshahtootsystem.irshahtootsystem.ir - ساشافخخفسغسفثئ.هق - صصص.ساشافخخفسغسفثئ.هق