نانوحباب‌های پروتئینی برای سونوگرافی قابل استفاده هستند

به گزارش خبرگزاری مهر، مهندسان دانشگاه رایس نانوساختارهای پروتئینی بسیار کوچک، پایدار و پر از گاز ایجاد کرده‌اند که می‌تواند حوزه دارو و تصویربرداری اولتراسوند (سونوگرافی) را تغییر دهد.

تصور می‌شود که وزیکول‌های گازی ۵۰ نانومتری الماس‌شکل جدید، که تقریباً به اندازه ویروس‌ها هستند، کوچک‌ترین ساختارهای پایدار و شناور آزاد برای تصویربرداری پزشکی باشند که تاکنون ساخته شده‌اند. این نانوحباب‌های پروتئینی برخلاف حباب‌های میکرونی یا نانوحباب‌های موجود که برای عبور مؤثر از موانع بیولوژیکی بسیار بزرگ هستند، برای کاربردهای زیستی مناسب هستند.

میکروحباب‌ها پیشرفت‌های امیدوارکننده‌ای را در تصویربرداری اولتراسوند و تحویل ژن و دارو با کمک اموج اولتراسوند ایجاد کرده‌اند. هنگامی که به عنوان عوامل کنتراست استفاده می‌شوند، می‌توانند جزئیات سطح مولکولی را در مورد انواع سلول‌ها یا نشانگرهای زیستی خاص ارائه دهند. با این حال، به دلیل قطر زیاد (۱-۱۰ میکرومتر)، آن‌ها فقط در بافت‌های دیواره عروق کارآمد هستند زیرا به ندرت از جریان خون فرار می‌کنند.

از سوی دیگر، مطالعات نشان داده‌اند که حباب‌های زیر ۵۰ نانومتر می‌توانند وارد غدد لنفاوی شده و به سلول‌های ایمنی برسند. این موضوع فرصت‌های جدیدی را برای ارائه تصویربرداری و درمان برای سلول‌هایی که قبلاً غیرقابل دسترس بودند ایجاد می‌کند.

گروه‌های بزرگی از نانوساختارها در داخل سلول‌ها جمع شده‌اند که نقش مهمی در فعال کردن پاسخ ایمنی ذاتی دارند، این یافته امکان استفاده از نانوساختارها را در درمان‌های ایمنی، پیشگیری از سرطان، تشخیص زودهنگام و درمان بیماری‌های عفونی افزایش می‌دهد.

این پیشرفت راه‌های جدیدی را برای درمان بیماری با واسطه اولتراسوند باز می‌کند، که بر آینده پزشکی تأثیر می‌گذارد. این تحقیق پیامدهای قابل‌توجهی برای درمان سرطان‌ها و بیماری‌های عفونی دارد، زیرا سلول‌های ساکن غدد لنفاوی اهداف حیاتی برای ایمونوتراپی هستند.

جورج لو، استادیار گروه مهندسی زیستی، دانشگاه رایس می‌گوید: «برای بررسی توزیع و پاسخ این ساختارها، رویکردهای تحقیقاتی شامل میکروسکوپ الکترونی، مهندسی ژنتیک، روش‌های شناسایی نانوذرات و تصویربرداری فراصوت بود. منطق این بود که از اندازه کوچک و خواص صوتی آن‌ها برای کاربردهای زیست‌پزشکی استفاده شود. این کار طراحی نانوساختارهای پروتئینی پر از گاز را مطرح کرد، نانوحباب‌هایی که به اندازه کافی کوچک هستند تا وارد سیستم لنفاوی شوند. با این نانوحباب‌ها می‌توان ارزیابی ایمنی زیستی و ایمنی زایی نانوحباب‌ها، تعیین تنظیمات اولتراسونیک ایده‌آل برای کاربردهای درون‌تنی را بررسی کرد.»

نتایج این پروژه در مجله Advanced Materials منتشر شده است.