به گزارش خبرنگار ایمنا و بر اساس یادداشتی که «حمیدرضا یوسفی» دکترای شیمی آلی، در اختیار این رسانه قرار داده است، طی سال‌های اخیر توجه فراوانی به تهیه نانوذرات به عنوان حامل‌هایی برای دارورسانی شده است. حامل‌های نانویی با تغییر خصوصیات دارو، باعث بهبود عملکرد و کاهش عوارض جانبی آن‌ها می‌شود.
در ساخت نانوذرات به منظور انتقال دارو از مواد مختلفی مانند پلیمرها، ذرات فلزی و لیپیدها استفاده می‌شود که بسته به روش تولید آن‌ها می‌توان شکل و اندازه متفاوتی از ذرات را تولید کرد. سیستم‌های دارورسانی مبتنی بر حامل‌های نانویی، اکنون به بازار دارویی جهان وارد شده و استفاده از آن‌ها در دارورسانی روزبه‌روز افزایش پیدا می‌کند.
از جمله اهداف علم نانوپزشکی، طراحی و سنتز حامل‌های مناسب برای داروها است که دارای ویژگی‌هایی مانند قدرت بارگیری مقادیر مناسب دارو، پشت سر گذاشتن موانع بدن و قابلیت درمانی آسان است. تاکنون سیستم‌های آلی بسیاری از جمله لیپوزوم‌ها، دندریمرها، میسل‌های پلیمری از نظر این معیارها بررسی شده، اما به دلیل ثبات ساختاری ذاتی پایین، به مرور زمان این حامل‌ها با سیستم‌های دارورسانی معدنی مانند نانوذرات طلا، سیلیکا، نقاط کوانتومی و نانولوله‌های کربنی جایگزین شده است که در این میان، نانوذرات سیلیکا با خواص منحصر به فرد خود در صدر توجه داروسازان برای ساخت حامل‌ها قرار دارد.
نانو ذرات سیلیسیم دی اکسید (سیلیکا) در صنایع مختلف از جمله دارو، ساختمان، لاستیک، پلاستیک‌سازی، رنگ‌سازی، ریخته‌گری، صنایع الکترونیک، تصفیه آب و پاک کننده‌های صنعتی کاربردهای متنوعی دارد.
کاربردهای نانو ذرات سیلیکا
- استفاده در رنگ
- استفاده در پلاستیک
- استفاده در رنگ لاستیک
- استفاده در مواد مغناطیسی اصلاح شده
- استفاده در صنعت ساختمان
- استفاده در ساخت پوشش‌های آب‌گریز
- استفاده در صنعت آسفالت‌های مقاوم به جمع‌شدگی
- استفاده در صنعت کانی‌ها
- علوم پزشکی و داروسازی
- کاربردهای سیلیسیم دی‌اکسید به صورت ژل سیلیکا
- خشک کردن گوشی موبایل خیس
- رفع رطوبت لباس‌ها
- محافظت از تیغ اصلاح در برابر زنگ زدگی
- محافظت از عکس‌ها
- مراقبت از بذر و دانه‌های کشاورزی
- حفظ غذای حیوان خانگی برای مدت طولانی
- خشک کردن دوربین‌های مخصوص زیر آب
- نگهداری طولانی‌تر مواد غذایی
- رفع بوی بد کیف باشگاه
- جلوگیری از نم‌زدگی و کپک بین کتاب‌های قدیمی
سیلیسیم دی‌اکسید که به عنوان سیلیکا نیز شناخته می‌شود، به صورت عمده در دو شکل بلورین و آمورف در طبیعت یافت می‌شود. سیلیکا جزئی از سنگ‌های قیمتی بوده که بقایای این ترکیب در سنگ‌های آتشفشانی نیز یافت می‌شود؛ این ماده فراوان‌ترین ترکیب سیلیکونی یافت شده در پوسته زمین است و یکی از رایج‌ترین اکسیدهای یافت شده محسوب می‌شود. سیلیکا در ماسه خالص آمورف قرار دارد؛ در حالی که کوارتز نمونه‌ای از سیلیکا بلورین است. سیلیکا در طبیعت بیش از ۱۳ ساختار مختلف دارد که هر کدام تا حدودی از دیگری متفاوت است؛ البته در بین آن‌ها خواص فیزیکی ممکن است متفاوت باشد، اما خواص شیمیایی به یک شکل می‌ماند.
خصوصیات دی‌اکسید سیلیسیم
- نقطه ذوب بسیار بالا
- جذب خوب برای آب، الکل، فنول‌ها و آمین‌ها
- ماده‌ای متخلخل
- سیلیکا بسپاری سه‌بعدی است.
- ظرفیت جذب‌کنندگی بیشتر از آلومینا و زئولیت در دمای پایین
موارد مصرف سیلیسیم دی‌اکسید
یکی از رایج‌ترین استفاده‌های این ماده در غذا است که به عنوان یک ماده افزودنی، مورد استفاده قرار می‌گیرد. دیگر کاربردهای مهم سیلیسیم دی‌اکسید عبارت است از:
- استفاده به عنوان ماده‌ای خام برای تولید شیشه در صنعت
- استفاده به عنوان ماده‌ای خام برای تولید بتن
- توانایی جذب رطوبت و استفاده به عنوان خشک‌کن
- کاربرد در تولید سیلیکون
- افزودن به لاک به دلیل سختی و مقاومت در برابر خراش
- استفاده به عنوان ماده‌ای پرکننده در مدارهای الکتریکی
- استفاده به عنوان پرکننده در طول ساخت تایر
- کمک به کاهش مصرف سوخت خودرو
- استفاده برای ساخت فیبرهای نوری
- کاربرد در علوم پزشکی و داروسازی
- بخشی خواص نانوذرات سیلیکا
- زیست سازگاری بالا
- سهولت سنتز و هزینه‌های تولیدی پایین
- سطح آب دوست برای فراهم کردن امکان گردش طولانی مدت در بدن
نانوذرات سیلیکا که در حوزه پزشکی استفاده می‌شود، آمورف نام دارد که در دو نوع مزومتخلل و غیرمتخلل موجود است؛ نوع مزومتخلل سیلیکا به طور معمول برای تحویل محموله‌های فعال و براساس جذب فیزیکی یا شیمیایی استفاده می‌شود، اما نانوذرات سیلیکای غیرمتخلل، محموله‌ها را بر اساس کپسوله‌کردن انتقال می‌دهد. این نوع از نانوذرات، دارای کاربردهای بسیاری است و محموله‌های بسیار متنوعی مانند ژن، دارو، پروتئین، و مواد کنترل را برای تصویربرداری مولکولی منتقل می‌کند.
نانوذرات سیلیکا در دارورسانی
نانوذرات سیلیکا که به عنوان نمونه‌ای از سیستم‌های دارورسانی محبوب مطرح است، طیف گسترده‌ای از انواع محموله‌ها از جمله پروتئین‌ها، پپتیدها، ریزداروها و داروهای حساس به نور برای درمان‌های فتودینامیک را تولید می‌کند و انواع بیماری‌های سرطانی، قلبی‌عروقی و عصبی را هدف قرار می‌دهد. از مزایای این ذرات به عنوان حامل می‌توان به آزادسازی کنترل‌شده داروها، محافظت داروها در برابر تخریب فیزیولوژیک، حضور طولانی مدت در سیستم گردش خون، انتقال هدفمند دارو و درنتیجه کاهش عوارض جانبی اشاره کرد.
نانوذرات سیلیکا برای انتقال ژن
مهم‌ترین کاربردهای نانوذرات سیلیکا، استفاده از آن‌ها برای انتقال محموله‌های ژنی است. با اصلاح سطوح این ذرات توسط مولکول‌های کاتیونی، آن‌ها به آسانی با نوکلئوتیدهای دارای بار منفی، تراکم پایدار تشکیل می‌دهند و در مقابل آنزیم‌ها نیز از بین نمی‌روند. از طرفی به علت زیست سازگاری بالای سیلیکا، این حامل‌ها نسبت به موارد استفاده‌شده قبلی سمیت کمتری دارد.
نانوذرات سیلیکا جهت تشخیص و تصویربرداری
فرصت‌های در اختیار قرار داده‌شده توسط نانوذرات سیلیکا برای تشخیص بیماری‌هایی نظیر سرطان، بی‌سابقه است. این حامل‌ها با دارا بودن پروب‌های تشخیصی، قابلیت جمع‌آوری اطلاعات متابولیکی و ساختاری از محل بیماری را دارا است که تشخیص زودهنگام سرطان و متاستاز به همراه محموله آن را ممکن می‌سازد. این مواد با تنوع شیمی بالای خود، به عنوان ماده کنتراست در انواع روش‌های تصویربرداری مانند سی‌تی‌اسکن، ام‌آرآی، تصویربرداری اپتیکی و اولتراسونیک استفاده می‌شود.
جایگاه نانوذرات سیلیکا در آینده
نانوذرات سیلیکای غیرمتخلخل با خواص منحصر به فرد و قابلیت‌های انتقال دارویی بسیار، جایگزین مناسبی برای سیستم‌های دارورسانی آلی به شمار می‌رود؛ اما پیش از اینکه امکان استفاده از آن‌ها در مراکز میسر شود، نیاز است تا بر چالش‌های پیش رو مانند توسعه بارگذاری دارو، کنترل زمانی و مکانی آزادسازی، هدف‌گیری مناسب بافت، زیست سازگاری و پایداری طولانی مدت غلبه شود.
درک بهتر از نحوه برهم‌کنش فیزیکی و شیمیایی نانوذرات سیلیکا با بافت‌های بدن و رفتار بیولوژیک آن‌ها برای توسعه سیستم‌های کارآمد مبتنی بر این ذرات مورد نیاز است. امید است تا با پیشرفت و توسعه روش‌های ساخت و تولید جدید مبتنی بر این نانوذرات راهکارهایی برای تمام موانع پیش رو ارائه شده و روش‌های درمانی اختصاصی‌تری برای بیماری‌های اصلی جامعه ایجاد گردد.
نظر شما