استفاده از نانوذرات برای شناسایی زودهنگام سرطان

پژوهشگران دانشگاه صنعتی مالک اشتر در طرحی مشترک با پژوهشگران بلژیکی موفق به طراحی و سنتز نمونه‌های آزمایشگاهی نانوذرات، جهت تشخیص زودهنگام بیماری سرطان شده‌اند. این نانوذرات در روش‌های شناسایی MRI و تصویربرداری نوری کاربرد دارد و ضمن کاهش هزینه‌های سرسام‌آور درمان سرطان و همچنین دردهای زجرآور ناشی از این بیماری، شانس تشخیص سرطان در مراحل ابتدایی را افزایش می‌دهد.

به گزارش ستاد ویژه فناوری نانو، امروزه یکی از مشکلات اساسی در درمان سرطان، تشخیص زودهنگام و دقیق آن است که با روش‌های تصویربرداری مولکولی امکان پذیر خواهد بود. در تصویربرداری مولکولی، فرآیندهای سلولی و مولکولی در بدن موجود زنده‌ی سالم، بدون انجام نمونه برداری صورت می‌گیرد. در مقایسه با تصویربرداری‌های تشخیصی رایج، این نوع تصویربرداری، ناهنجاری‌های ملکولی که پایه و اساس بیماری هستند را به جای بررسی اثرات نهایی این تغییرات مولکولی جستجو می‌کند. روش‌های تصویربرداری مولکولی همچون تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) و تصویربرداری نوری به طراحی ماده کنتراست (عامل افزایش وضوح تصویر) مناسب جهت تشخیص سریع بیماری موردنظر نیاز دارند.

به گفته‌ی دکتر حسن فتاحی، هدف از این پژوهش، طراحی ماده کنتراست نانوساختار با حساسیت بالا به‌منظور افزایش قابلیت تصویربرداری با هر دو روش MRI و تصویربرداری نوری جهت تشخیص زودهنگام سرطان بوده است. برای این منظور، نمونه‌ی‌ ماده کنتراست‌ نانوساختار طراحی و سنتز شده و عملکرد آن در راستای دستیابی به این هدف مورد ارزیابی قرار گرفته است.

فتاحی در ادامه در خصوص روش مذکور در درمان سرطان عنوان کرد: « تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) یکی از روش‌های بسیار ایمن و غیرتهاجمی تصویربرداری است که به کمک مواد کنتراست بسیار حساس مانند نانوذرات سوپرپارامغناطیس اکسید آهن می‌تواند به‌عنوان یکی از روش‌های تصویربرداری مولکولی مورد استفاده قرار گیرد. این روش قابلیت ترکیب با تصویربرداری‌های نوری مانند تصویربرداری فلوئورسانس را دارد که روش حاصله تحت عنوان تصویربرداری دوعامله شانس تشخیص سرطان را در مراحل ابتدایی بیماری افزایش می‌دهد.»

نتایج تصویربرداری MRI و محاسبات مقادیر آسایش پذیری نشان داده است که ماده کنتراست دوعاملی تهیه شده از نانوذرات اکسید آهن، کارایی بسیار بالاتری نسبت به مواد کنتراست تجاری MRI دارد.

وی در بیان مزیت‌های استفاده از این روش نسبت به روش‌های تشخیصی متداول عنوان کرد: « در این روش، خاصیت سوپر پارامغناطیسی ناشی از نانوذرات اکسید آهن از یک طرف و ماده فلوئوروفور متصل به نانوذرات از طرف دیگر، امکان تهیه‌ی ماده‌ی کنتراست دوعاملی را میسر نموده است. این نانوذرات اصلاح شده قابلیت ردیابی و شناسایی زودهنگام سرطان در دو روش تصویربرداری MRI و فلوئورسانس را ممکن کرده است. لذا شناسایی سرطان در مراحل اولیه و امکان درمان سریع‌تر و موثّرتر آن را فراهم می‌کند. در نتیجه، این امر می‌تواند منجر به کاهش هزینه‌های درمان، هزینه‌های مربوط به نگهداری از فرد مبتلا، از دست رفتن نیروهای کارآمد و از همه مهم‌تر کاهش میزان درد فرد مبتلا به سرطان شود.»

این محقق در پایان به روش ساخت و بررسی ماده کنتراست طراحی شده اشاره کرد و افزود: « ابتدا نانوذرات سوپر پارامغناطیس اکسید آهن با توزیع باریک اندازه‌ی ذرات با روش مقرون‌به‌صرفه‌ی پلی¬ال، سنتز شده و سپس با طراحی و اصلاح شیمیایی سطح نانوذرات اکسید آهن با گروه‌های عاملی ویژه، رودامین B به‌عنوان ماده‌ی کنتراست تصویربرداری فلوئورسانس بر سطح نانوذرات  متصل گردید. تصویربرداری‌های MRI و فلوئورسانس، کارایی بالای آن را جهت تشخیص سرطان نشان داد.»

نتایج این کار در مجله‌ی Journal of the Iranian Chemical Society (جلد 13، سال 2016، صفحات 87 تا 93) به چاپ رسیده و حاصل همکاری مشترک دکتر حسن فتاحی و دکتر یونس موسائی اسکوئی- اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی مالک اشتر- پروین اقبالی – دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشگاه محقق اردبیلی- و محققان دانشگاه Mons بلژیک است.