گروه دانشگاه خبرگزاری فارس- چند سالی است که کشورمان با تحریم‌هایی مواجه است و با آن دست و پنجه نرم می‌کند و مقام معظم رهبری نیز روی این موضوع بسیار تأکید دارند و می‌فرمایند: «ما اولین کشور در دنیا نیستیم که تحریم می‌شویم»؛ با وجود اینکه تحریم با خود رنج و مشکلاتی دارد اما راه‌حل و طرح‌هایی هم دارد و این موضوع باعث می‌شود بتوانیم به توانایی‌های درون‌مان مراجعه کنیم؛ بنابراین گذشتن از تحریم‌ها نیاز به راهکارهای علمی دارد که باید در دانشگاه‌ها مورد بررسی قرار بگیرد.
با توجه به تأکید مقام معظم رهبری به تولید ایرانی، محققان کشور این موضوع را بسیار جدی تلقی کرده و به دعوت مقام معظم رهبری در امر تولید لبیک گفتند و سعی می‌کنند با وجود مشکلاتی از قبیل بی‌پولی و تحریم‌ها با بکارگیری دانشی که در دانشگاه‌های کشورمان کسب کرده‌اند بر مشکلات فائق آیند و در سطح جهانی خوش بدرخشند که این درخشش در سال‌های اخیر در بانوان ایرانی بسیار پررنگ‌تر شده است.
همچنین در سال‌های اخیر پیشرفت‌هایی در حوزه نانو داشتیم و در حال حاضر رتبه چهارم جهان در تولید علم نانو را بدست آورده‌ایم که این رشته توانسته در صنایعی همچون دارورسانی یا زیست پزشکی هم رسوخ کند و محققان بتوانند با بهره‌گیری از این فناوری جدید به دستاوردهای قابل توجهی دست یابند و از سد تحریم‌ها عبور کنند.
محققان دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر تحقیقاتی انجام دادند که نتایج حاصل از آن یکی از کاربردهای نانوتکنولوژی در صنعت دارورسانی و زیست پزشکی است و در آینده دارای اهمیت بالایی
سارا یزدانی دانش آموخته دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «بارگذاری آمفوتریسین بی بر روی نانولولههای تک دیواره پگیله و بررسی نقش پارامترهای ترمودینامیکی در پایداری سیستم دارورسان“ است و این طرح در قالب رساله دکتری در دانشگاه صنعتی امیرکبیر زیر نظر اساتید راهنما آقایان مهرداد مظفریان و غلامرضا پازوکی عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و استاد مشاور سرکار خانم نغمه حدیدی عضو هیأت علمی انستیتو پاستور و همچنین با همکاری اساتید متخصص در این حوزه (پروفسور حوزه لوئیس پدراز و گوستاو پوراس) از دانشگاه باسک صورت پذیرفت.
وی معتقد است آمفوتریسین بی، مدت‌هاست به عنوان موثرترین داروی ضد قارچ در خط اول درمان عفونت‌های قارچی سیستماتیک و موضعی (مرتبط با ایدز، بیماران سرطانی نوتروپنیک که تب مداوم دارند، عفونت‌های سیستم عصبی مرکزی، ریه، صفاق، دستگاه تناسلی، چشم وپوست) از نوع متوسط تا شدید توسط متخصصین تجویز می‌شود؛ ولی عواملی مانند عوارض جانبی جدی، فراهمی زیستی پائین، وقوع واکنش‌های حاد در هنگام انفوزیون وریدی و سمیت کلیوی وابسته به دوز، سبب محدود شدن کاربرد آن به خصوص در بیماران با وضعیت وخیم شده است. نانولولههای کربنی یکی از انواع نانوساختارها هستند که پس از عامل دار شدن می توانند به عنوان گزینه مناسبی برای دارورسانی آمفوتریسین بی مطرح شوند.
مشروح گفت‌‌وگو با سارا یزدانی محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر را در زیر می‌خوانید:
* تولید دارو برای عفونت‌های قارچی و کنترل سرعت آزادسازی دارو
فارس: شما به عنوان یک پژوهشگر ایرانی توانستید کار مهمی انجام دهید و آمفوتریسین بی را تولید کنید؛ از اهداف این طرح برایمان بگویید.
یزدانی: از اهداف مهم مورد نظر در این پژوهش می‌توان به طراحی و ارزیابی سیستم‌های دارورسانی بر پایه نانولوله کربنی با ظرفیت بارگذاری بالا، دارورسانی سیستمیک آمفوتریسین بی برای عفونت‌های قارچی، کنترل سرعت آزاد سازی دارو از نانولولههای کربنی عاملدار شده به منظور کاهش عوارض و سمیت دارویی آمفوتریسین بی و همچنین محاسبه پارامتر حلالیت و پارامتر فلوری هاگینز به منظور بررسی پایداری سیستم دارورسان اشاره کرد.
* غلبه بر مشکلات اصلاح و بازنگری فرمولاسیون‌های حاوی آمفوتریسین
فارس: دلیل شما برای انتخاب و اجرای این طرح چه بود؟
یزدانی: آمفوتریسین بی مدت‌هاست که به عنوان مؤثرترین داروی ضد قارچ در خط اول درمان عفونت‌های قارچی سیستماتیک و موضعی از نوع متوسط تا شدید توسط متخصصین تجویز می‌شود. عواملی مانند عوارض جانبی جدی، فراهمی زیستی پائین، وقوع واکنش‌های حاد در هنگام انفوزیون وریدی و سمیت کلیوی وابسته به دوز، سبب محدود شدن کاربرد آن به خصوص در بیماران با وضعیت وخیم شده است. محققین علت عمده موارد نامبرده شده را حلالیت آبی بسیار کم آمفوتریسینبی و تودهای شدن آن در محیط درونتن دانسته‌اند. برای غلبه بر این مشکلات اصلاح و بازنگری فرمولاسیون‌های حاوی آمفوتریسین بی امری ضروری است.
آمفوتریسین بی مدت‌هاست که به عنوان مؤثرترین داروی ضد قارچ در خط اول درمان عفونت‌های قارچی سیستماتیک و موضعی از نوع متوسط تا شدید توسط متخصصین تجویز می‌شود
یکی از راهکارهای غلبه بر این مشکلات، استفاده از سیستم‌های دارورسانی نوین برای این دارو است. نانولولههای کربنی یکی از انواع نانوساختارها هستند که پس از عاملدار شدن می‌توانند به عنوان گزینه مناسبی برای دارورسانی آمفوتریسین بی مطرح شوند، علاوه بر این، مطالعه‌ای مبنی بر کاهش سمیت سلولی و بهبود حلالیت آبی یا زیست سازگاری آنها وجود نداشت. در این مطالعه از نانولولههای کربنی تک لایه عاملدار شده با مشتقات فسفولیپید پلی اتیلن گلیکول که حلالیت و سازگاری آنها در مقایسه با نانولوله کربنی خالص ارتقا داده شده است، استفاده خواهد شد.
فارس: این تحقیق تا چه اندازه به هدف مذکور کمک کرده و چقدر اهمیت داشته (در راستای بومی‌سازی، تجاری سازی، کسب فناوری، یافتن راهکار یا روش جدید، اقتصادی کردن تولید، ارتقای مرزهای دانش در این رشته، بهبود یک ویژگی و …) لطفا توضیح دهید.
یزدانی: تمام اهداف مذکور در بخش قبل در این پژوهش در مقیاس آزمایشگاهی به نتیجه خوب و امید بخشی رسید و امید است که با فراهم کردن امکانات و تجهیزات لازم، قدمی در راستای انجام آزمون‌های حیوانی و طراحی محصول مورد نظر در مقیاس نیمه صنعتی برداشت.
فارس: روش کار شما به چه صورت بوده است؟ یعنی از کجا کار شما شروع شده و به کجا ختم شده است؟
یزدانی: در ابتدا نانولولههای کربنی تک دیواره با یک پلیمر زیست سازگار از مشتقات پلی اتیلن گلیکول به نام DSPE-PEG عاملدار شدند تا حلالیت نانولولههای کربنی را بهبود ببخشند و از طرفی باعث کاهش سمیت ذاتی نانولولههای کربنی شوند. زیرا که دو پارامتر حلالیت و سمیت، به منظور استفاده از نانوذرات در سیستم‌های دارورسانی اهمیت بسزائی دارند. پس از سنتز نانولوله کربنی عاملدار شده و اطمینان از موفقیت آمیز بودن این فرآیند توسط انجام آنالیزهای مختلف از جمله آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری، آنالیز توزین حرارتی، طیف سنجی فوتو الکتریکی پرتو ایکس، رامان و آنالیز اندازه، شاخص پراکندگی و زتا پتانسیل، به عنوان یک نانوحامل برای انتقال داروی ضد قارچی آمفوتریسینبی استفاده شد. لذا در این مرحله داروی آمفوتریسینبی بر روی این نانوحامل بارگذاری شد و بعد از تائید بارگذاری دارو توسط آنالیزهای مذکور، میزان رهایش و مکانیسم رهایش داروی آمفوتریسین بی از این نانوحامل در دو محیط رهایش مختلف مورد بررسی قرار گرفت. از طرفی به دلیل اهمیت بالای پایداری سیستم‌های دارورسانی، پایداری این سیستم دارورسان توسط مطالعات ترمودینامیکی (تعیین میزان آنتروپی و انرژی آزاد گیبس سیستم و بررسی اثرات دما و غلظت بر این پارامترها) از طریق اندازه‌گیری فعالیت آبی سیستم دارورسان مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این کاربرد این نانو حامل در سیستم‌های انتقال ژن مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاصل از این بخش نشان داد که این نانوحامل قابلیت انتقال پلاسمید EGFP را نیز دارا است. همچنین سمیت سلولی نانولوله کربنی قبل و بعد از عاملدار شدن با مشتق زیست سازگار پلی اتیلن گلیکول به نام DSPE-PEG-COOH و همچنین سمیت سلولی داروی آمفوتریسینبی خالص با آمفوتریسینبی بارگذاری شده روی نانوحامل مورد مقایسه قرار گرفت و نتایج مطلوبی را نشان داد.
فارس: از کاربردهای نانولولههای کربنی برایمان بگویید و چه جاهایی کارایی دارد؟
یزدانی: نانو لوله‌های کربنی فرم آلوتروپی از کربن هستند که ساختاری استوانه‌ای شکل داشته و از اتم‌های کربن با هیبریداسیون sp2 با آرایش شش وجهی و طول پیوند C-C معادل ۴۸/۱ آنگستروم تشکیل شده‌اند. این ساختارهای لوله مانند توخالی از رول شدن یک یا چند صفحه گرافیتی و ایجاد اشکال استوانه‌ای تشکیل می‌شوند. ساختارهای استوانه‌ای شکلی که به واسطه دارا بودن خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، الکترونیکی، مکانیکی و نوری توجه محققین بیشماری را به خود معطوف ساخته است. امیدوارکننده‌ترین ویژگی نانولولههای کربنی برای به ارمغان آوردن عملکردهای هیجان‌انگیز جدید در کاربردهای زیست‌پزشکی عبارتند از توانایی آنها برای نفوذ به سلول‌های غشایی ، هدایت الکتریکی و مورفولوژی آنها است که با بافت‌های عصبی و عضلانی ترکیب می‌شود ، نسبت بالای سطح به حجم آنها است که آنها را به حامل‌های انتقال ایده آل برای سیستم‌های دارورسانی هدفمند تبدیل می‌کند و خواص فتوفیزیکی قابل تنظیم آنها است که برای توسعه کاوشگرهای بیولوژیکی ایده آل به کار می‌رود.
* استفاده نانولولههای کربنی در درمان سرطان و بیوسنسورها
امیدوارکننده‌ترین ویژگی نانولولههای کربنی برای به ارمغان آوردن عملکردهای هیجان‌انگیز جدید در کاربردهای زیست‌پزشکی عبارتند از توانایی آنها برای نفوذ به سلول‌های غشایی ، هدایت الکتریکی و مورفولوژی آنها است که با بافت‌های عصبی و عضلانی ترکیب می‌شود.
نانولولههای کربنی امروزه در پزشکی در بحث‌های رهایش دارو، درمان سرطان و بیوسنسورها استفاده زیادی دارند. نانولولههای کربنی بدلیل خواص الکتریکی ویژه آنها، در صنعت الکترونیک مدرن، استفاده زیادی پیدا کرده‌اند. در حقیقت تاثیر بسزائی در کاهش اندازه ترانزیستورها و افزایش سرعت عمل آنها داشته‌اند. نانولولههای کربنی ظرفیت بسیار بالایی در ذخیره سازی هیدروژن و همچنین در بسیاری از فرآیندهای پالایش به عنوان پایه کاتالیست می‌توانند به کار برده شوند. به علت تخلخل بالای نانولوله‌ها در مقیاس نانومتری در زمینه فیلترینگ و تصفیه انتخاب پذیر می‌توانند نقش مهمی را ایفا کنند.
فارس: پیچیدگی یا مشکلی که در اجرای طرح وجود داشته چه بخشی از کار بوده است؟
یزدانی: از مشکلات پیش آمده در طول پروسه انجام این پژوهش می‌توان به عدم دسترسی آسان به مواد مورد نیاز و تجهیزات لازم برای ارزیابی و مطالعه محصول سنتز شده و همچنین هزینه‌های بالای این پروژه اشاره کرد.
* چاپ مقاله در مجله‌‌های معتبر
فارس: آیا مقاله‌ای هم از پژوهش خود منتشر کرده‌اید؟ اگر بله، کدام بخش کار تازگی داشته و تبدیل به مقاله شده است؟
یزدانی: به دلیل بالا بودن نو آوری و اهمیت بالای این پژوهش در زمینه سیستم‌های دارورسانی، نتایج بدست آمده از این مطالعه و پژوهش در دو مجله معتبر – https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167732222010571 و https://www.nature.com/articles/s41598-022-25222-1 منتشر شده است.
فارس: از کاربردهای پژوهش‌تان برایمان بگویید؟ آیا این طرح به طور مستقیم به کار مردم می‌آید؟
یزدانی: نتایج حاصل از این پژوهش یکی از کاربردهای نانوتکنولوژی در صنعت سیستم‌های دارورسانی و زیست پزشکی را نشان می‌دهد که از اهمیت بالایی برخوردار است.
فارس: درباره ویژگی‌های این طرح هم توضیح بفرمایید.
یزدانی: از خصوصیات این طرح پژوهشی می‌توان به سنتز نانوحامل پایدار حداقل به مدت چهارماه و بارگیری داروی آمفوتریسینبی بر روی سطح نانولوله کربنی، کاهش سطح سمیت نانولوله کربنی از طریق عاملدار کردن با فسفولیپید زیست سازگار DSPE-PEG-COOH، افزایش حلالیت و پراکندگی نانولوله کربنی بعد از عاملدار شدن و جلوگیری از تشکیل رسوب و آگلومر شدن، کاهش سطح سمیت آمفوتریسینبی بارگذاری شده بر روی نانولوله کربنی نسبت به آمفوتریسینبی خالص، رهایش پایدارتر و آهسته‌تر آمفوتریسینبی از نانولوله کربنی و پایدار بودن سیستم دارورسان و امتزاج پذیری خوب بین اجزاء اشاره کرد.
* برآورد ۶۰۰ میلیون تومانی برای تحقیق پیرامون آمفوتریسین بی
فارس: از میزان هزینه‌هایی که برای این طرح داشتید برایمان بگویید.
یزدانی: هزینه برآورد شده برای انجام این طرح پژوهشی را می‌توان حدود ۶۰۰ میلیون تومان تخمین زد که آقای دکتر مهرداد مظفریان حمایت مالی این طرح را بر عهده داشتند و اگر حمایت‌های این بزرگوار نبود، انجام چنین طرح پژوهشی تا این مرحله بسیار دشوار و حتی غیر ممکن بود.
فارس: ایده و طرح‌های جدیدی هم دارید.
یزدانی: قطعاً که ایده‌ها و طرح‌های جدیدی در زمینه سیستم‌های دارورسانی و استفاده از فناوری نانوتکنولوژی در حوزه سلامت و دارو در ذهن دارم که بسته به در دسترس بودن تجهیزات و امکانات لازم و دریافت تسهیلات و حمایت‌های مادی برای عملی شدن طرح‌های جدید اقدام خواهم کرد.
فارس: برای تولید محصول‌تان از سوی دولت حمایت می‌شوید یا خیر؟ دوست دارید دولت چطور کمکتان کند؟
یزدانی: در حال حاضر در مرحله کسب دانش فنی و تکمیل دانش فنی این طرح هستیم و در صورتی که در آینده تصمیم بر حاکمیت این طرح و تولید محصول گرفته شود، قطعا نیاز به حمایت مالی دولت داریم.
پایان پیام/
منبع: فارس