Canbolat GÜRSES Genetik ve Nanobiyoteknoloji
Yaklaşık 1000 nm genişliğinde silikon mezoporlu partiküller diğer bir adıyla SiMPS’ler demir oksitin çok küçük partiküllerinin binlercesini içerir. SiMP’ler magnetlerle idare edilebilir ve malignant tümörlerin ısıyla öldürülmesi veya ilaç salınımının tetiklenmesi için tümör bölgesinde toplanabilir.
Demir oksitin küçük partiküllerini de içeren submikroskobik partiküller hastalıkları saptayıp onlarla savaşmada kullanılan manyetik rezonans görüntülemesini (MRI) daha güçlü bir araç yapabilir.
Rice University ve The Methodist Hospital Research Institute (TMHRI)’daki bilim adamları hastalara enjekte edilip magnetik alanla yönlendirilebilecek kompozit partikülleri yaratmak için uluslararası araştırmacılardan oluşan bir takıma öncülük ettiler. Uygun pozisyondaki partiküller, malignant dokuları öldürmek için ısıtılabilir veya bölgedeki ilaçların salınımını başlatabilir.
Araştırma ekibi nanoyapının tamamıyla bozulmasını ve birkaç gün içinde vücudu terketmesi gerektiğini söylüyor.
Rice Üniversitesi’nden kimyacı Lon Wilson ve TMHRI’dan bilimadamı Paolo Decuzzi tarafından yönetilen takım, demir oksit partiküllerinin büyüklüklerine bağlı olarak bazı güç durumların üstesinden gelmek için bir yol arıyorlardı.
Demir oksit partikülleri pek çok mükemmel niteliğe sahiptir: Magnetlerle yönlendirilebilirler, MRI altında harika kontrast sağlarlar, tetiklendiklerinde ısı yaratabilirler ve çabuk bozunurlar. Fakat, bunların hepsini bir kerede yapamazlar. Takımın, nanopartiküllerin büyüklüklerinden fonksiyonları birleştirebilecekleri bir yola ihtiyacı vardı.
Cevap, binlerce demir oksit partikülünü (manyetik çekirdekleri 5 nm kadar küçük olacak şekilde) büyük partiküllerin içine paketlemekteydi.
Demir oksit partikülleri içeren nanoyapılar manyetik rezonans görüntülemeyi çok daha güçlü bir araç haline getirerek, hastalıkların teşhisinde ve tedavisinde kullanılabilir.
Araştırmacılar iki nanoyapı ürettiler: silikon mezoporlu partiküllerin (SiMPs) içine gömülmüş demir oksit partikülleri ve disk şeklindeki polimerik yapılar (DPNs). Bilim adamları önceki araştırmalardan submikron boyutundaki SiMP ve DPN’lerin tümör kan damarlarının içinde doğal olarak toplandığını biliyorlardı.
Demir oksit, posizyon yeteneğinin arttırılmasını sağlıyor ve magnetler aracılığyla nanopartiküllerin bir yerde tutulmasına yardımcı oluyor. Nanopartiküller magnetten etkilenip partiküller arasındaki başka dipol-dipol manyetik etkileşimleri uyarıyor ve partiküller arası iletişim mekanizmasını arttırıyor.
Testler, demir oksit partiküllerinin nanoyapıları şu an uygulamada kullanılan demirin oldukça düşük dozlu miktarlı geleneksel kontrast ajanlarına göre 10 kat daha iyi yaptığını gösterdi.
Ayrıca yeni bir araştırma, genel bir ilke olarak geometrik yapıda olup belirli bir bölgeye hapsedilmiş MRI kontrast ajanları (demir oksit gibi) MRI görüntülerinde ajanların görünmesini sağlayan özellik olan relaksiviteyi arttırdığını göstermiştir (Kısa relaksivite zamanı, görüntüde daha büyük kontrast yaratır).
Spesifik proteinleri hedefleyen çok büyük partiküllerin olmasıyla da tümördeki toplanmayı arttıran unsurlarla birlikte nanopartiküllerin modifiye edilmeleri mümkün olabilir.
