کمک لایه‌های پلیمری به نانومیله‌ها در تحویل دارو

هنگامی که نانومیله‌های طلا در لفافه‌ای از لایه‌های پلمیری قرار گیرند، بهتر می‌توانند مولکول‌ها را گیراندازی کرده و آزادسازی کنند. این نتیجه جدید، که حاصل کار پژوهشگرانی از دانشگاه ایلینویز آمریکا است، می‌تواند برای تحویل داروی فعال‌شونده با نور مهم باشد.

کاترین مورفی و همکارانش این آزمایش را با خلق مجموعه‌ای از نانومیله‌های طلا که مولکول‌های رودآمین ۶G بطریق الکترواستاتیکی روی سطح‌شان گیرافتاده‌اند، شروع کردند. این مولکول‌ها بعنوان «داروهای» مدل استفاده شدند. سپس این پژوهشگران لایه‌های پشت سرهمی از پلیمرهای باردار، پلی (اسید اکریلیک، نمک سدیم) با بار منفی و پلی (آلیلامین هیدروکلرید) با بار مثبت، را حول این نانومیله‌ها لفافه کردند. این پلیمرها بار سطحی میله‌ها را تغییر داده و به گیراندازی مولکول‌های رودآمین ۶G کمک می‌کنند.

سپس، نمونه به دو قسمت تقسیم شد: قسمت اول به‌مدت یک ساعت تحت تابش لیزر دیودی ۷۸۵ نانومتری قرار گرفت. قسمت دوم اصلا تابش‌دهی نشد و بعنوان کنترل مدنظر قرار گرفت. نور لیزری ۷۸۵ نانومتری بدین دلیل انتخاب شد که این میله‌ها بخاطر داشتن نسبت سطح به حجم سه و شش دهم‌شان قسمت اعظم آن را جذب می‌کنند.

قدم بعدی در این فرآیند شامل جداسازی نانومیله‌ها از محلول‌ها با استفاده از یک سانتریوفوژ در بازه‌های زمانی مختلف می‌باشد و سپس غلظت رودآمین آزاد در محلول‌ها اندازه‌گیری (با فلورسانس) و نمونه‌های تابش‌دهی شده و نشده مقایسه می‌شوند. این کار تعداد مولکول‌های نورگسیل گیرافتاده در نانومیله‌ها که تحت تابش‌دهی آزاد شده‌اند را در مقایسه با آنهایی که به‌طور تصادفی آزاد شده‌اند، تعیین می‌کند.

این پژوهشگران فهمیدند که تعداد مولکول‌هایی که می‌توانند از میله‌ها آزاد شوند به تعداد لایه‌های پلیمری لفافه شده در اطراف میله‌ها بستگی دارند و اینکه تعداد مولکول‌های آزاد شده می‌تواند تا ۱۰۰ برابر افزایش یابد. اندازه کوچک نانومیله‌های طلا (در حدود nm 100-10) و این حقیقت که آنها می‌توانند بسادگی عامل‌دار شوند اینطور معنی می‌دهد که این ساختارها آینده خوبی بعنوان ناقل‌های تحویل دارو دارند.

مورفی می‌گوید که مخصوصا تحویل داروی ماشه‌-تابشی با لیزر فروسرخ نزدیک جذاب است زیرا بافت بیولوژیکی در این طول موج‌ها (nm 1200-800) شفاف است و نیز اینکه نانومیله‌های طلا می‌توانند بسادگی جهت جذب این ناحیه طیف الکترومغناطیسی طراحی شوند. همچنین نانومیله طلا بهنگام جذب نور فروسرخ مقدار زیادی گرما تولید می‌کند و این گرما می‌تواند به‌طور موضعی برای تخریب سلول‌های سرطانی استفاده شود. این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nano Letters منتشر کرده‌اند.