Nanohissəcik nədir, nümunələri nələrdir? Xərçəng diaqnozunda nanotexnologiya

Nanotexnologiya haqqında ilk yazımızda nanotexnologiyanın tərifindən və tətbiqlərindən bəhs etmiş, xərçəng sahəsində nanotexnologiyaya giriş etmişdik. Nanotexnologiya 1 – 100 nanometr uzunluğundakı hissəciklərin (nanohissəcik) istifadə olunduğu, tibb, biotibb, fizika, kimya, elektronika, enerji istehsalı kimi geniş tətbiq sahələri olan yeni elm sahəsidir.

Tibb sahəsində nanotexnologiya və nanohissəciklər (NT-lər); daha həssas təhlillər təmin etmək məqsədilə bir növ bioloji göstərici (biomarker) kimi, maqnit rezonans, ultrasəs, kompüter tomoqrafiyası kimi radioloji sahələrdə molekulyar görüntüləmə məqsədilə, dərman hazırlanması sistemləri, hədəfə yönəlmiş müalicə, vaksin hazırlanması kimi məqsədlərlə istifadə olunur. NT-lər bədən daxilində müəyyən nahiyələrə, hətta hüceyrə daxilində müəyyən orqanellərə yönəldilmək üçün hədəfə doğru hərəkət edə bilən ünvan nişanlı bioloji molekullara bağlana bilər. Hətta canlı hüceyrələrdə müxtəlif zülalları və ya RNA molekullarının hərəkətlərini izləmək üçün proqramlaşdırıla bilər. Bu ünvan nişanları monoklonal anticisimlər, kiçik molekullar və ya peptidlərdir. Bu hədəfə yönəlmiş vasitələr NT-lərə ideal olaraq kovalent rabitələrlə (iki atom arasında bir və ya daha çox elektronun paylaşılması ilə xarakterizə olunan kimyəvi rabitə) bağlanır. NT-lər xüsusi üsullarla qırmızı qan hüceyrələrinin daxilinə yerləşdirilə bilər, bununla da immun sistemindən gizlənə bilər.

Nanohissəcik platformaları

NT-lər çoxsaylı və müxtəlif qeyri-üzvi və üzvi maddələrdən istehsal oluna bilər. Qeyri-üzvi üzvi olmayan deməkdir. Biologiyada su, mineral, turşu, əsas və duzlar kimi canlıların quruluşunda mövcud olan, lakin canlı olmayan və ya canlı tərəfindən istehsal edilməmiş birləşmələrdir. Təbiətdən hazır alınırlar və qeyri-üzvi maddələrin istehsalı mümkün deyil. Üzvi sözünün bu gün müxtəlif mənaları var. Əsas mənası canlı bir şeyin hissəsini və ya ondan yaranmış bir şeyi ifadə etmək üçün istifadə olunur.

Qeyri-üzvi NT-lərin ən tanınmışı dəmir oksid NT-ləridir. Özünəməxsus xüsusiyyətlərinə görə qeyri-üzvi NT-lər tez-tez diaqnostik prosedurlarda istifadə olunur.

Üzvi NT-lər çox vaxt lipidlər, polimer misellər (həllolma qabiliyyəti az olan maddələri həll edən təsiri olan dərman daşıyıcı sistemlər), nuklein turşuları və peptidlər kimi bioloji uyğun maddələrlə formullaşdırılır. Biouyğunluq xüsusiyyətlərinə görə üzvi NT-lər əsasən müalicəvi tətbiqlərdə istifadə olunur. Polimer misel çox vaxt hidrofil səthdən və hidrofob nüvədən ibarətdir. 1970-ci illərin əvvəlindən istifadə edilən Paklitaksel təsiredici maddəli kimyaterapiya dərmanının belə bir forması 2005-ci ildə xərçəng müalicəsində istifadə təsdiqi almış və nab-Paklitaksel adlanan bu dərman süd vəzi, ağciyər və mədəaltı vəzi xərçənginin müalicəsinə müsbət töhfələr vermişdir.

NT-lər stimul-cavab polimerləri və ya ağıllı polimerlər də adlanan, ətraf mühitdən gələn müxtəlif stimullara şişərək və ya büzüşərək cavab verən uzun zəncirli polimerlərlə örtülə bilər. Bu polimerlərə xərçəng əleyhinə dərman yüklənir və səthinə xərçəng hüceyrələrinə spesifik liqandlar (mərkəzi metala bağlanan atom, ion və ya molekul) bağlanaraq istənilən toxumaya hədəflənməsi təmin edilir. Hissəciklər hədəflənən toxumaya çatdıqda xaricdən tətbiq olunan maqnit sahəsi ilə toxumadakı temperatur artırılaraq polimerin daxilində saxlanmış dərmanın buraxılması, bu şəkildə sağlam toxumalara zərər vermədən xərçəngli toxumaların müalicəsi hədəflənir. Bu nanohissəciklər damardan inyeksiya edilə bilən və qan daxilində hərəkət edərək şişli nahiyələrə çata bilən quruluşdadır. Sözügedən supermaqnit hissəciklər üzərlərinə tətbiq olunan elektromaqnit sahəsi sayəsində daşıdıqları müalicəvi dərmanı xəstə nahiyəyə buraxırlar. Sözügedən maqnit dalğaları radio dalğaları kimi bədənə zərər vermədən bədənin içindən keçir və yalnız nanohissəcikləri qızdırır. Sözügedən hissəciklər xərçəngli hüceyrələri maqnit rezonans (MR) cihazları ilə daha rahat görünən hala da gətirir.

Görüntüləmə və diaqnozda nanotexnologiya

Nanotexnologiya tibbi görüntüləməyə və diaqnostikaya böyük töhfələr vermişdir. Dəmir oksid NT-lər xüsusilə şübhəli limfa düyünü metastazlarını (metastaz: xərçəngli hüceyrələrin yerləşdikləri toxumadan kənara birbaşa və ya qan-limfa damarları ilə başqa nahiyələrə yayılması) aşkarlamaq üçün istifadə oluna bilər. Prostat xərçəngi xəstələrində aparılmış tədqiqatda klassik maqnit rezonans görüntüləmə (MRG) ilə müqayisədə dəmir oksid NT-lərin istifadə olunduğu MRG-nin limfa düyünü metastazlarını daha yaxşı aşkarladığı göstərilmişdir.

NT-lərin xüsusilə metastatik limfa düyünlərində seçici şəkildə yerləşmə xüsusiyyətindən (limfotrop NT-lər) faydalanılaraq radioterapiyanın geniş istifadə edildiyi baş-boyun, süd vəzi və anal xərçənglərdə daha uğurlu müalicələrin tətbiqinə yol açılmışdır. Metastaz riski daşıyan limfa düyünlərinin müəyyənləşdirilməsi radiasiya terapiyasının planlaşdırılmasında kritik rol oynayır. Bu limfa düyünlərinin müəyyənləşdirilməsi indiyədək əsasən kompüter tomoqrafiyası (BT) görüntüləməsi ilə aparılırdı. Yenə prostat xərçəngi xəstələrində aparılan tədqiqatlarda riskli limfa düyünlərini müəyyən etmək üçün BT ilə NT-lərin istifadə olunduğu MR görüntüləmələri müqayisə edilmiş və NT-MRG-nin metastatik limfa düyünlərini daha düzgün aşkarladığı aparılan biopsiyalarla təsdiqlənmiş, həmçinin əvvəlki məlumatların əksinə olaraq metastatik limfa düyünlərinin sümüklərdən çox damarların ətrafında olduğu müəyyən edilmişdir.

Nanotexnologiya həmçinin klassik rentgen (X-ray) tətbiqlərinə də töhfə verməyə başlamışdır. Karbon nanoborular X-ray görüntüləməsində elektron yayıcı kimi istifadə edilmişdir. Bu üsulla daha yüksək ayırdetmə, daha aşağı radiasiya və daha kiçik ölçülü avadanlıq üstünlükləri təmin edilmişdir. 

Əlaqəli mövzu:

- İlk nanohissəcik xərçəng dərmanı nab-paklitaksel, radiosensibilizatorlar və nanoterapevtiklər