محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به ساخت نانوحامل‌های پلیمری شدند که قابل کاربرد در صنایع داروسازی و پزشکی خواهد بود.
این محققان برای ساخت نانوحامل‌های دارویی روشی پیشنهاد داده‌اند که نیازی به واکنش‌های پیچیده شیمیایی ندارد و تولید محصول را تنها در یک مرحله ممکن می‌کند.
در سال‌های اخیر تحقیقات بسیاری در زمینه ساخت پلی‌اتیلن‌های پرشاخه با ساختار زنجیری و وزن مولکولی کنترل شده انجام شده است. در اکثر روش‌ها، تولید محصول به کمک تغییر پارامترهای فرایند پلیمریزاسیون و یا ساختار کاتالیست بررسی شده است. در این تحقیق نیز با استفاده از کاتالیست‌های پالادیمی بروکهارت (بر پایه لیگاندهای دی‌ایمینی) به ساخت نانوذرات پلی‌اتیلنی پرشاخه و بررسی عملکرد آن‌ها در رهایش دارو پرداخته شده است.
دکتر وحید کریم‌خانی، دانش‌آموخته مهندسی پلیمر دانشگاه صنعتی امیرکبیر و محقق طرح در این باره اظهار کرد: نانوذرات تولید شده از جنس پلی‌اتیلن پرشاخه است که کاملاً آب‌گریز بوده و ساخت آن‌ها تنها در یک مرحله انجام می‌شود. آن‌ها بر خلاف نمونه‌های خطی در حلال‌های معمول آلی مانند تتراهیدروفوران و کلروفرم محلول هستند. ابعاد این نانوذرات در حدود 30 نانومتر است که پس از خودآرایی، نانوحامل‌هایی با ابعاد 50 تا 200 نانومتر تشکیل می‌دهند. این ویژگی‌ها به همراه زیست‌سازگاری و معماری پرشاخه، آن‌ها را به گزینه‌ای مناسب برای رهایش دارو تبدیل کرده است. به علاوه، تحقیقات بسیاری نشان داده است که میزان داروی کپسوله شده در پلیمرهای پرشاخه بیش از هم‌خانواده‌های خطی آن‌هاست.
وی افزود: طبیعت اولفینی هسته نانوذره تولید شده آن را قادر به حمل میزان قابل‌توجهی از داروی آب‌گریز کرده و امکان رهایش طولانی‌تر دارو را فراهم می‌کند. از طرفی با قرار گرفتن دارو در این نانوذرات، سمیت آن برای سلول‌های سالم به شدت کاهش یافته و زمان ممکن برای محصور کردن دارو افزایش می‌یابد.
وی درمورد مزیت روش استفاده شده توضیح داد: معمولاً برای ساخت نانوذرات بزرگ با توزیع اندازه محدود، واکنش‌های شیمیایی متوالی چندین مرحله‌ای مورد نیاز است. این روش‌ها می‌تواند ساختارهای پیچیده و ظریفی از پلی‌اتیلن پرشاخه در بحث دارورسانی هدفمند را ایجاد کنند. با این حال، فرآیند مورد استفاده سخت و زمان‌بر بوده و هم‌چنین فعالیت کاتالیست به دلیل واکنش‌های کوپلیمریزاسیون کاهش می‌یابد. برای حل این مشکل، در این طرح روشی برای تولید و خودآرایی نانوذرات هسته-پوسته آب‌گریز-آب‌دوست توسعه داده شده است که ضمن جلوگیری از واکنش‌های شیمیایی پیچیده و متوالی، کنترل دقیق‌تر خواص نهایی نانوذرات را امکان‌پذیر می‌کند.
محقق طرح تصریح کرد: در این طرح، به کمک فناوری میکروسیالی، از پتانسیل پلی‌اتیلن‌های پرشاخه و خودآرایی آن‌ها با کوپلیمر قطعه‌ای استفاده شده تا نانوذرات هسته-پوسته آب‌گریز-آب‌دوست ساخته شود. استفاده از این روش دلیلی بر کنترل عالی میزان کپسوله کردن و رهایش دارو با روش‌های فیزیکی شده و از مواجه شدن با پیچیدگی‌های موجود در واکنش‌های کوپلیمریزاسیون جلوگیری می‌کند.
کریم‌خانی خاطرنشان کرد: این نانوذرات با استفاده از تراشه‌های میکروسیالی و کوپلیمر سه‌قطعه‌ای اتیلن‌گلایگول-پروپیلن گلایکول- اتیلن گلایکول تولید شده‌اند. بخش آب‌گریز این کوپلیمر، بر روی نانوذرات پلی‌اتیلن آرایش یافته و در بخش‌های پلی اتیلن گلیکول باعث پایداری نانوذرات در محیط آبی خون می‌شوند. استفاده از فناوری میکروسیال سبب افزایش توانایی کنترل اندازه ذرات، دستیابی به محدوده اندازه باریک‌تر و کنترل تراکم نانوذرات می‌شود.
وی تاکید کرد: به طور خلاصه این پژوهش، امکان‌پذیری و اهمیت اختلاط سریع با تراشه‌های میکروسیال در ساخت راحت و کنترل شده نانوذرات پیچیده پلی‌اتیلن پرشاخه با هدف دارورسانی هدفمند را نشان می‌دهد.