Canbolat GÜRSES Genetik ve Nanobiyoteknoloji
University of California Santa Barbara’daki bilim adamları eşsiz ve önemli özelliklere sahip bir nanopartikül dizayn ettiler. Küresel bir şekle ve gümüş bileşene sahip bu nanopartikül, nanopartikülü tümör hücresine hedeflemeye izin veren bir peptid kabukla kaplı. Bundan da daha fazla olarak, kabuğun yüzeyi aşınabilir nitelikte böylece hedefini bulmayan nanopartiküller vücutta yıkılabilir ve elimine edilebilir.
İki ayrı gümüş nanopartikülü (kırmızı ve yeşil) tarafından hedeflenen prostat kanserli hücrelerle birlikte hücre çekirdekleri Hoescht boyasıyla mavi renkli olarak gözükmektedir.
Nanopartikülün çekirdeği plazmoniks isimli bir durumu ortaya koymaktadır. Plazmonikste altın ve gümüş gibi nano yapılı metaller ışıkta rezonans yapmakta ve yüzeyin yakınında elektromanyetik alanı yoğunlaştırmaktadır. Bu yolla fluoresan boyalar artarak herhangi bir metal olmadığı zamanki doğal durumlarından on kat daha parlak gözükmektedirler. Çekirdek aşındığında bu artış azalmakta ve partikül sönükleşmektedir.
UCSB’den Ruoslahti Araştırma Laboratuvarı ayrıca biyouyumlu kimyasallar kullanarak gümüş nanopartikülleri çabucak parçalara ayırıp hücre dışına çıkaracak bir basit aşındırma tekniği geliştirdi. Bu metod görüntülemek veya ölçmek için nanopartikülleri bütün olarak bırakmaktadır böylece hangi hücrelerin hedeflendiği ve hücrenin ne kadarının benimsendiği ortaya çıkmaktadır.
Belirli bir uyarana cevap veren ilaçların yaratılması için bu nanopartikül parçalanması ya da demontesi günümüz modern tıbbında ilginç bir konsept oluşturmaktadır. Ayrıca aşırı nanopartiküllerden kaynaklanan hedef dışı zehirlenmeyi de bu değişik konseptinden ötürü en alt seviyeye indirmektedir. Sonuçta fazla nanopartiküller böbrekler yoluyla vücuttan atılmaktadır.
Bu metodun eşsiz yanı çıkarılan nanopartiküllerin hedef hücrelere geçememesindedir. Aslında hücrelerle uyum sağlayan nanopartiküllere odaklanarak hangi hücrelerin hedeflendiğini anlayabilir ve böylece doku taşıma yollaklarını daha detaylı çalışabiliriz.
Bazı ilaçlar kendi kendilerine hücre zarından geçebilirler fakat özellikle RNA ve DNA genetik ilaçları gibi çoğu ilaç yüklü moleküller olduklarından hücre zarı tarafından geçişleri engellenir. Bu ilaçlar, hücrenin molekülleri absorblamasıyla yutularak içine alındığı endositoz işlemiyle hücreye sokulur.
Bu, tipik olarak ilacı koruyup onu hücre içine taşıyacak bir nanopartikül gerektirmektedir ve endositoz yoluyla taşıyıcının içeri alınışı ölçülebilmektedir.
Nanopartikül çekirdek ve kabul yapısına sahip olduğu için araştırmacılar onun dış kaplamasını değiştirebiliyorlar ve sonuçta tümör hedeflemesinin ve hücre içine alımının verimini kıyaslayabiliyorlar. Yüzey ajanının değiştirilmesi farklı hastalıklardaki veya bakteri gibi organizmalardaki farklı hedef reseptörlerinin kullanılması yoluyla spesifik hedeflemeye izin vermektedir. Çekirdeğin etken ilacı taşıdığı araç olan ilaç salınımında bu metod kullanılarak optimizasyon çalışmalarının yapılması öngörülmektedir.
Bu gümüş nanopartiküller ayrıca enfeksiyonla savaşta potansiyel uygulamalara sahiptir. Tüm antibiyotiklere dirençli bakteriler tarafından meydana getirilen tehlikeli enfeksiyonlar çok daha fazla genelle yayılmaktadır ve bu problemle başa çıkabilecek yeni yaklaşımlara son derece ihtiyaç vardır. Gümüş, antibakteriyel ajan olarak kullanılmaktadır ve bu hedefleme teknolojisi vücudun herhangi bir yerindeki enfeksiyonları tedavi etmede gümüş nanopartiküllerin kullanımını mümkün hale getirebilir.
