پیشرفت های اخیر در مزایا و خطرات نانوذرات مهندسی شده

پیشرفت های اخیر در مزایا و خطرات نانوذرات مهندسی شده

پیشرفت های اخیر در مزایا و خطرات نانوذرات مهندسی شده

فرمت: pdf   تعداد صفحات: 19

چکیده: طی دهه های اخیر، نانوذرات مهندسی شده به طور فزاینده ای در نتیجه توسعه سریع نانوتکنولوژی ایجاد شده اند. اخیرا نانوذرات به طور گسترده در بخش های صنعتی و عمومی شامل بهداشت و درمان، کشاورزی، انتقال، انرژی، مواد و تکنولوژی اطلاعات و ارتباطات استفاده شده اند. در نتیجه، نگرانی زیادی در مورد آثار بالقوه نانوذرات مهندسی شده برای سلامتی انسان ایجاد شده است. از این نظر، هدف این مقاله مرور به شرح موارد زیر است:

• ویژگی های جدید نانوذرات مهندسی شده به خصوص در علوم زیست پزشکی.
• اثرات مضری که اخیرا در مورد تاثیر نانوذرات بر سلامتی انسان گزارش شده است.
• ابعاد مختلف ارزیابی ریسک سم شناسی این نانوذرات.

واژگان کلیدی: محیط، شغل، سمیت، نانوذرات، نانوتکنولوژی

مقدمه: نانوذرات (NPs)، ذراتی با اندازه ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است که دارای ویژگی های کاملا متفاوت با ذرات مشابه اما بزرگتر از خود هستند[۱]. نانوذرات دارای دو نوع اصلی، مهندسی و غیر مهندسی است نانوذرات مهندسی شده از مواد بسیار متعددی تشکیل شده است که ممکن است ریشه بیولوژیکی مانند فسفولیپید، لیپید، اسید لاکتیک، دکستران، کیتوسان داشته باشد یا دارای ویژگی های شیمیایی مانند پلیمرهای متعدد، کربن، سیلیکا و فلزات مختلف باشد[۲]. این ذرات می توانند به شکل های مختلف شامل جامدهای کروی، لوله ای، میله ان رشته های پیچیده طراحی شوند[۳].

اخیرا، نانوذرات مهندسی شده به طور فزاینده نتیجه توسعه سریع در فناوری نانو ایجاد شده اند تا نیازمندیهای علوم و صنایع مختلف، بخصوص صنایع شیمیایی، مدیریت انرژی و علوم درمانی را تأمین کنند. این موضوع موجب می شود انسان به طور گسترده و ناخواسته در معرض این نانو ذرات قرار بگیرد.

این مطالعه مروری، به شرح مزایای فعلی نانو ذرات مهندسی شده در علوم پزشکی پرداخته و اثرات مضر آنها بر سلامتی انسان که اخیرا گزارش شده است را بررسی می نماید. به علاوه، ابعاد مختلف ارزیابی نانوذرات مهندسی شده شرح داده شده اند.

مزایای نانوذرات مهندسی شده در پزشکی

نانو ذرات مهندسی شده کاربردهای مفید و امیدوار کننده ای در پزشکی بر اساس ویژگی های منحصر به فرد خود مانند سایز بسیار کوچک، نسبت سطح به حجم گسترده و واکنش پذیری بالا دارد. چنین ویژگی هایی باعث شده است تا برخی محدودیت۔ های موجود در روش های درمانی و تشخیصی سنتی برطرف شود [۴]. در این بخش، به بحث در مورد پیشرفت های اخیر در کاربرد نانوذرات مهندسی شده در دارورسانی، درمان سرطان، اعصاب، مهندسی بافت می پردازیم.

دارو رسانی

انتقال دارو در بافت ها یا سلول های هدف یکی از کاربردهای عمده نانو ذرات مهندسی شده در پزشکی است. مهم ترین ویژگی های نانوذرات واسطه جهت دارو رسانی به بافت ها، پایداری بالای حامل ها، ظرفیت حمل بالاتر و حمل مواد هیدروفیل هیدروفوب است [۵]. استفاده از نانو ذرات جهت انتقال داروهایی که به سادگی قابل حل و متابولیزه نیستند و دارو رسانی به سلول ها و بافت های هدف با کاهش اثر سمیر حفظ آثار درمانی داروهای منتقل شده مفید می باشد[۲.۳]. به علاوه، اندازه کوچک نانوذرات به آنها امکان می دهد غشای سلولی را سوراخ کنند، با پروتئین ها پیوند برقرار کنند و پس از آندوسیتوز از لیزوزوم خارج شوند. De Jong و Borm (2008) اظهار داشتند لیپوزوم ها ساختارهایی فسفولیپیدی در ابعاد نانو هستند که توانایی عبور از کوچک تری سرخرگ ها و روزنه ها را بدون ایجاد لختگی دارند[۲] به دام افتادن نانو ذرات مهندسی شده در سیستم فاگوسیتیک تک هسته ای کبد و طحال از عمده ترین مشکلات استفاده حامل های نانویی دارو است [۶].

اصلاح سطحی نانوذرات با مواد خاص، مثلا پلی اتیلن گلیکول (PEG)، موجب حضور طولانی مدت این نانوذرات در گردش خون با سیستم فاگوسیتیک تک هسته ای می شود[7]. هم چنین، پوشش دادن نانو ذرات مهندسی شده هنگامی که با محیط سلولی یا مایع بیولوژیکی ارتباط دارند برای جلوگیری از پراکندگی، تراکم و جذب مفید است [۸]. انباشت نانوذرات مهندسی شده موجب کاهش سطح انرژی آزاد نانوذرات با افزایش سایز و کاهش مساحت سطح آنها می شود. از میان ارگان های بدن، مغز چالشی برای انتقال دارو است. به دلیل سد خونی – مغزى (BBB) که یک مانع شناخته شده ای برای مواد خارجی است [۲]

نانوذرات نمی توانند آزادانه از طریق BBB منتشر شوند و به یک رسپتور واسطه نیاز دارند تا از طریق اندوتلیوم مویرگ مغزی، محتوای خود را به بافت پارانشیم مغز منتقل کنند[۹]. در گزارش Kreuter بیان شد جذب سطحی لیپوپروتئین ها از پلاسمای خون به نانوذرات، آندوسیتوز آنها از طریق گیرنده های لیپوپروتئینی دانسیته پایین در سلول های اندوتلیال مغز را تسهیل می نماید [۹]. مطالعات Girardin نیز خصوصیات پوشاندن یک داروی خاص را نشان داد که از اتصال داروها به سیستم دفع سلولی مانند گلیکوپروتئین -p (انتقال دهنده سلولی که باعث حذف دارو از سلول می شود ) جلوگیری کرده یا آن را محدود می نماید و انتقال از سد خونی مغزی را نیز تسهیل می کند[۱۰]. بعلاوه مطالعه Girardinنیز خصوصیات پوشاندن یک داروی مشخص که مانع اتصال داروها به سیستم دفع سلولی مانند گلیکوپروتئین -p ( انتقال دهنده سلولی که باعث حذف دارو از سلول می شود) و تسهیل انتقال از سد خونی – مغزی می شود را نشان داد.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ مروری بر برخی کاربردها و ابزارهای نانوتکنولوژی در حیطه روشنایی و بینایی

⇐ کاربرد فناوری نانو در بهداشت پرتوهای یونساز

⇐ استفاده از نانوتکنولوژی در تولید ماسک های تنفسی جهت محافظت انسان علیه بیماری ها

   

نویسنده: سیروان شیخی

«تجربه در صنعت»، زیربنایِ اشتیاقِ من به دنیایِ HSE است. با بیش از ۱۳ سال فعالیت اجرایی و تخصصی، هدفم در این وب‌سایت، پل زدن میان دانشِ آکادمیک و نیازهای واقعیِ صنعت است. همراه با تیم تخصصی‌ام، می‌کوشیم تا با ارائه محتوای کاربردی و به‌روز، مسیرِ رشد حرفه‌ای شما را هموارتر کنیم. خوشحال می‌شوم در صفحه لینکدین، تجربیاتمان را به اشتراک بگذاریم و در این مسیر تخصصی همراه هم باشیم.