آزمایش رنگی برای تشخیص مقدار رهایش دارو از نانوذرات - وبلاگ تاوافی

به گزارش وبلاگ تاوافی، رهایش مقدار داروی رها شدن در سلول های هدف، همواره سوال بزرگ محققان بوده است. برای سنجش مقدار این رهایش، محققان ابزاری ارائه نموده اند.

به گزارش گروه دانشگاه وبلاگ تاوافی، محققان دانشگاه جان هاپکینز یک آزمایش رنگی ایجاد نموده اند که به سرعت نشان می دهد که آیا نانوذرات حامل دارو محموله های خود را به سلول های هدف می رسانند یا خیر. نانوذرات نرخ تحویل بسیار پایینی به سیتوزول، محفظه داخلی سلول ها دارند و تنها حدود 1 تا 2 درصد از محتویات خود را در این فضا آزاد می نمایند. ابزار آزمایشی نو که به طور خاص برای آزمایش نانوذرات مهندسی شده است، می تواند جستجو برای داروهای زیستی نسل بعدی را ارتقا دهد. این فناوری بر اساس نانوذراتی است که در حال حاضر علیه سرطان و بیماری های چشم و در واکسن های ضدویروس از جمله SARS-CoV-2، استفاده می گردد.

محققان این ابزار را روی سلول های موش رشد نموده در آزمایشگاه و روی موش های زنده آزمایش نموده و نتایج آن را در قالب مقاله ای در نشریه Science Advances گزارش کردند.

جردن گرین، استاد مهندسی زیست پزشکی در دانشکده پزشکی دانشگاه جان هاپکینز، می گوید : بسیاری از ابزارهای ارزیابی فعلی برای نانوذرات فقط آنالیز می نمایند که آیا یک نانوذره به سلول می رسد یا خیر. این ابزار نو برای ردیابی مکان و انتشار نانوذرات ایجاد شده است.

تحقیقات قبلی تخمین زده اند که تنها حدود 1 تا 2 درصد از نانوذراتی که به وسیله سلول ها جذب می شوند، می توانند از محفظه های سلولی که آن ها را به دام می اندازند بگریزند تا از هضم شدن یا بیرون ریختن آن ها جلوگیری نمایند. علاوه بر ویژگی های محموله، ویژگی های شیمیایی یک نانوذره معین می نماید که آیا به وسیله یک سلول پذیرفته شده و قادر به فرار از دفاع سلولی آن است یا خیر.

برای غلبه بر چنین موانعی برای تحویل نهایی، گرین و تیمش ابزار غربالگری طراحی کردند که صدها فرمولاسیون نانوذره را بر اساس توانایی آن ها نه تنها در رسیدن به یک سلول، بلکه مقدار کارآمدی نانوذره با محموله خود برای رسیدن به داخل سلول را ارزیابی می نماید.

این آزمایش از سلول های موش رشد نموده در آزمایشگاه استفاده می نماید که به صورت مهندسی ژنتیکی برای حمل نشانگر فلورسنتی به نام Gal8-mRuby استفاده می نماید. این نشانگر با باز شدن یک پوشش سلولی که روی نانوذره ای واقع شده است و محموله های آن را به سلول رها می نماید، تغییر رنگ می دهد.

تصاویر این فرآیند به وسیله یک برنامه کامپیوتری تحلیل می شوند. این برنامه به سرعت محل نانوذرات را با استفاده از نور فلورسنت قرمز ردیابی می نماید و با ارزیابی مقدار نور فلورسنت نارنجی-قرمز، مقدار تاثیرگذاری نانوذرات در رها شدن به داخل سلول را معین می نماید. با استفاده از این روش، یک آزمایشگاه می تواند صدها نانوذره منحصر به فرد را برای تحویل در چند ساعت غربال کند و اطلاعات دقیقی در خصوص جذب نانوذرات و تحویل محموله آن ها داشته باشد.

در آزمایش هایی که روی موش ها انجام شد، گرین و همکارانش نانوذرات زیست تخریب پذیر حامل mRNA را که ژنی به نام لوسیفراز را کدگذاری می نماید، استفاده کردند. این ژن باعث درخشش سلول ها می گردد،. محققان سپس آنالیز کردند که آیا سلول های موش این ژن را می پذیرند و آغاز به بیان آن می نمایند.