راهکار سبز برای چالش‌های نانوپزشکی: استفاده از یخ در تولید نانوذرات
پژوهشگران با ابداع روشی نوین مبتنی بر قالب‌های یخی، موفق به تولید نانوذرات دارویی یکنواخت و کاملاً زیست‌سازگار شده‌اند. این فناوری که جایگزین روش‌های متداول با حلال‌های سمی شده، می‌تواند تحولی اساسی در صنعت نانوداروها ایجاد کند.
یک فناوری نوآورانه با بهره‌گیری از قالب یخ به‌عنوان بستر تولید نانوذرات بدون استفاده از حلال‌های سمی یا قالب‌های آلوده توانسته چالش‌های دیرینه صنعت نانوپزشکی را حل کند.
تولید نانوذرات برای کاربرد‌های دارویی به‌ویژه در دارورسانی ترکیبات آب‌گریز همواره با چالش‌هایی جدی از جمله بهره‌وری پایین، تکرارناپذیری فرایند در مقیاس صنعتی و خطر آلودگی به مواد سمی مواجه بوده است.
به گزارش City University of Hong Kong روش‌های رایج همچون تبادل حلال معمولا با نوسان زیاد بین دسته‌های تولیدی، نرخ پایین بازدهی و اندازه‌های بزرگ‌تر از حد مطلوب همراه هستند. از سوی دیگر گرچه استفاده از قالب‌های آلومینیومی (مانند سامانه آندایز آلومینیوم یا AAO) می‌تواند یکنواختی تولید را بهبود دهد اما با خطر باقی‌ماندن ذرات آلومینیوم برای کاربرد‌های دارویی مناسب نیست.
اکنون یک اختراع ثبت‌شده جدید با تکیه بر روشیکاملامتفاوت و سازگار با محیط‌زیست گام بلندی در مسیر حل این معضلات برداشته است. این فناوری از قالب یخی به‌عنوان بستری موقتی برای تشکیل نانوذرات استفاده می‌کند؛ راهکاری ساده و پاک که فاقد هرگونه باقیمانده سمی یا ناخالصی فلزی است.
فرایند ساخت شامل سه مرحله کلیدی است: نخست محلولی شامل ترکیب دارویی آب‌گریز (مانند کورکومین یا پاکلیتاکسل) و حلالی فرار (نظیر اتانول یا تتراهیدروفوران) روی قالب یخ اعمال می‌شود. سپس با تبخیر یا دمش گاز بی‌اثر (مانند نیتروژن یا آرگون)، حلال حذف شده و نانوذرات در شبکه یخی تشکیل می‌شوند. در نهایت با ذوب قالب یخی نانوذرات آزاد شده و آماده کاربرد می‌شوند.
یخِ بدون ناخالصی که معمولا از آب فوق خالص تهیه می‌شود، در نقش قالبی کاملا بی‌ضرر و پاک عمل کرده و امکان کنترل دقیق بر اندازه و پراکندگی نانوذرات را فراهم می‌کند. در نتیجه نانوذرات تولیدشده نه‌تنها اندازه‌ای یکنواخت (اغلب کمتر از ۱۰۰ نانومتر) دارند بلکه در آب به‌خوبی پخش می‌شوند و نسبت به فرم آزاد داروها، جذب سلولی و کارایی درمانی بهتری از خود نشان می‌دهند.
آزمایش‌های زیستی نشان داده‌اند که نانوذرات تولیدشده با این روش (برای مثال نانوذرات کورکومین) اثر سمی بیشتری بر سلول‌های سرطانی نسبت به خود ماده آزاد داشته و از جذب بهینه‌تری توسط سلول‌ها برخوردارند. افزون‌براین تولید این نانوذرات قابل گسترش به مقیاس صنعتی بوده و نسبت به روش‌های مرسوم، بازدهی بیشتری دارد.
همچنین بخوانید: درمان ۳۰ دقیقه‌ای سرطان با نانوذرات مغناطیسی هوشمند
از مزایای مهم این فناوری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- زیست‌سازگاری و نبود مواد باقیمانده مضر
- یکنواختی بالا و کاهش نوسان بین دسته‌های تولیدی
- امکان تولید نانوذراتی بسیار ریز با عملکرد دارویی بالا
- پخش‌پذیری مناسب در آب و افزایش زیست‌دسترس‌پذیری
- کاربردپذیری در طیف وسیعی از ترکیبات دارویی آب‌گریز
کاربرد‌های این روش بسیار متنوع‌اند:
از درمان سرطان (با استفاده از دارو‌هایی مانند کورکومین و پاکلیتاکسل) تا درمان بیماری‌های خودایمنی و التهابی؛ از فوتودینامیک‌تراپی (با نانوذرات حساس به نور نظیر پورفیرین‌ها) تا انتقال هم‌زمان چند دارو برای اثرات هم‌افزایانه. همچنین در تصویربرداری زیستی و مطالعات تحقیقاتی در حوزه برهم‌کنش‌های زیستی‌ـ‌نانویی نیز قابل استفاده است.
این فناوری نوآورانه که بدون نیاز به تجهیزات پیچیده و با هزینه پایین قابل اجراست، می‌تواند انقلابی در تولید صنعتی نانوداروها ایجاد کند و مسیری تازه برای رساندن مؤثر و ایمن داروها به بدن انسان بگشاید.
منبع: برنا
