به گزارش سرویس فناوری ایسنا، محققان مرکز سرطان دانشگاه ایالتی اوهایو موفق به ابداع نانوذراتی شدند که در صورتی که در معرض پرتوهای مادون قرمز قرار بگیرند منفجر می‌شوند و محتویات خود را بیرون می‌ریزند.
این نانوبمب‌ها می‌توانند بر سد زیستی برخی داروها غلبه کنند. بعضی از داروها و عواملی که موجب تغییر فعالیت یا بیان ژن‌های مولد سرطان می‌شود، در مسیر عملکردی خود با سدهای زیستی روبرو می‌شوند. این عامل‌ها یا داروها در صورت عبور از این سدها می‌توانند سلول‌های سرطانی را یک جا از بین ببرند یا رشد آنها را به تاخیر بیندازند.
جنس این عامل‌ها که بیان ژن را تغییر می‌دهند به طور کلی از RNA (ریبونوکلئیک اسید) است و مشخصاً استفاده از آنها به عنوان دارو مشکل است. نخست اینکه این عامل‌ها در حالت آزاد در خون به راحتی تجزیه می‌شوند. در این تحقیق، پژوهشگران این عامل‌ها را درون نانوذراتی که نسبت به سلول‌های سرطانی هدفمند شده‌اند، بسته‌بندی کرده و آنها را در برابر مشکلات سدی محافظت می‌کنند.
نتایج این تحقیق که در مجله Advanced Materials منتشر شده، نشان می‌دهد که نانوبمب‌ها همچنین می‌توانند مشکل دیگری را نیز حل کنند. هنگامی که سلول‌های سرطانی نانوذرات را جذب می‌کنند، این نانوذرات درون بخش‌های کوچکی که اندوسوم نامیده می‌شوند به دام می‌افتند. این موضوع باعث می‌شود تا مولکول‌های دارو از رسیدن به هدف خود باز مانده و به زودی تجزیه شوند.
علاوه بر عامل‌های دارویی، این نانوذرات دارای یک ماده شیمیایی هستند که تبخیر شده و باعث می‌شود تا نانوذرات در معرض نور لیزر مادون قرمز نزدیک به میزان سه برابر بزرگتر شوند. در نهایت اندوسوم‌ها منفجر می‌شوند و عامل‌های RNA درون سلول پخش می‌شوند.
پژوهشگران این پروژه می‌گویند: «چالش اصلی برای استفاده از نانوذرات برای انتقال عامل‌های تنظیم کننده ژن همچون میکرو RNA، ناتوانی نانوذرات برای فرار از اندوسوم‌ها است.»
شان‌هی استادیار مهندسی بیوپزشکی و یکی از اعضای OSUCCC می‌گوید:«ما معتقد هستیم که با استفاده از نانوبمب‌هایی که حاوی بی‌کربنات آمونیوم (مولکول‌های کوچک که در معرض نور مادون قرمز نزدیک تبخیر می‌شوند) هستند، این مشکل را برطرف کرده‌ایم.»
در این مطالعه پژوهشگران برای بررسی اثربخشی این سیستم دارویی از سلول‌های سرطانی پروستات در یک مدل حیوانی استفاده کردند. نانوذرات مورد استفاده در این پروژه به گونه‌ای اصلاح شده‌اند که نسبت به سلول‌های سرطانی شبه ساقه (CSCs) حساس ‌شوند. اغلب CSCs در مقابل درمان مقاومت می‌کنند و یک نقش مهم در پیشرفت سرطان بازی می‌کنند.
عامل دارویی درون نانوذرات فرمی از RNA است که miR-34a نامیده می‌شود. محققان این مولکول را انتخاب کردند زیرا این مولکول می‌تواند سطح پروتئینی که برای حیات CSC ضروری است را به شدت پایین آورد.
این نانوذرات درون بی‌کربنات آمونیوم کپسوله شدند. با تابش لیزر، این ماده تبخیر شده و دارو درون سلول پخش می‌شود.