In vitro cancer cell imaging and therapy using trasferin-conjugated gold nanoparticles

طی چند سال گذشته كاربرد سطوح پلاسمونیك* نانوذراتی مثل طلا برای تشخیص ودرمان سرطان با موفقیت انجام شده است.در مقایسه با دیگر نانوذرات مثل نانوذرات پلیمری٬ مغناطیسی وكوانتوم داتهای نیمه­رسانا كه در حال حاضر درتشخیص ودرمان سرطان بكار می­رود مزیت آشكار این سطوح این است كه می­­توان بطور همزمان هم به عنوان عامل contrast و آشكارسازی وهم به عنوان عامل درمان از آن استفاده كرد. دیگر مزایا شامل غیر سمی بودن پایداری شیمیایی و تمایل بالای آن به بیومولكولهاست.

بسته به اندازه٬ شكل وتراكم٬نانوذرات طلا قادرند طی فرایندی بنام surface Plasmon resonance یك طیف نور مرئی نزدیك نور مادون قرمز منتشر كنند.این ویژگی باعث تسهیل استفاده از تكنیك­های گوناكون میكروسكوپی شامل

 Confocal scaning optical microscopy, multi-photon Plasmon resonace microscopy and …

می­شود.

نانوذرات طلا همچنین می­تواند فوتون­های جذب شده با انتقال نور از خود به پروتئینها ومحیط اطراف سلول آنرا همزمان به انرژی گرمایی تبدیل كند و درنتیجه دمای سلول را بالا می­برد بنابراین برای فتوترمال­تراپی سرطان مناسب هستند. از طرف دیگر از وقتی كاربرد پزشكی لیزر رایج شد موارد ایمنی آن نیز مورد توجه قرار گرفته و باید سطح انرژی آن تا سطح ایمنی پزشكی كاهش داده شود٬برای دسترسی به این مهم هدف­گیری كارامد وماركدار سلولهای سرطانی با نانوذرات طلا اهمیت خاصی دارد زیرانانوذرات با جذب بالای انرژی٬ انرژی لیزر مؤثر برای فتوترمال­تراپی را كاهش می­دهد. این قضیه همچنین اتلاف نانوذره را بواسطه پیوند غیراختصاصی با بافت نرمال كاهش میدهد در نتیجه برای عملكرد نانوذرات طلا یك بیوماركر مناسب ضروری است.

برای این منظور و هدف­گیری سلولهای سرطانی بهترین ویژگی كه معرفی می­شود معمولا بكارگیری اختلاف فیزیولوژیكی بین سلولهای بدخیم ونرمال است٬همچنان كه می­دانیم گیرنده­ی ترسفرین یك گلیكوپروتئین یوبی­كوئتینی سطح سلولهای انسانی است ودر تكثیر سلولی نقش دارد. این گیرنده در بافتهای سرطانی بواسطه­ی تقاضای بالای آهن سلولهای سرطانی برای رشد و تقسیم سریع در مقایسه با بافت نرمال بسیار بیشتر بیان می­شود.ترنسفرین یك نقش محوری در حمل آهن برای سنتز هموگلوبین دارد٬ بر این اساس ترنسفرین بطور بالقوه می­تواند به عنوان یك ماركر سلولی برای تشخیص تومورها بكار رود.

تا حال میانكنش ترنسفرین­_­ترنسفرین به عنوان یك مسیر كارامد برای جذب سلولی داروها و ژنها به كار گرفته شده است برای مثال لیپوزومهای ترنسفرین­_­PEG (پلی اتیلن گلیكول) برای هدف­گیری سلولی وتحویل داروهای ضدسرطانی در تومورهای جامد در شرایط in vivo  استفاده شده است. اگر چه ترنسفرین قبلا برای افزایش جذب سلولی نانوذرات طلا و كوانتوم داتها بكار رفته ولی ترنسفرین كنژوگه با نانوذرات طلا با كاربرد همزمان برای تصویربرداری و درمان سلولهای سرطانی تا حال گزارش نشده است.

در این تحقیق كه اخیرا صورت گرفته سطوح نانوذرات طلا برای تصویربرداری٬ هدف گیری و فتوترمال تراپی سلولهای سرطانی با مولكولهای ترنسفرین آمیخته شده است. یك لاین سلولی از بافت سرطانی پستان(Hs578T) كه درآن نیز فراوانی گیرنده­های ترنسفرین ثابت شده بكار رفت.

مولكولهای ترنسفرین با فلورسین ایزوتیوسینات(FITC) مارك میشوند و از طرفی در محیط مركاپتواستیك با نانوذرات طلا لینك می­شود.PEG نیز برای پایداری نانوذرات در بافر بكار می­رود.برای نشان دادن افزایش جذب سلولی نانوذرات درهم­آمیخته شده با میانكنش گیرنده­های ترنسفرین­_­ترنسفرین٬ مولكولهای آزاد ترنسفرین بدون FITC نیز بكار رفت تا گیرنده­های ترنسفرین سطح سلولی را بلوكه كند. تاثیر بلوكه كردن مولكولها بر جذب سلولی با میكروسكوپ confocal و مطالعه شدت نشر فلورسنس آن بررسی شد و همچنین برای نشان دادن كارایی كمپلكس نانوذرات طلا و ترنسفرین در هدف­گیری سلولهای سرطانی٬ برای مقایسه جذب سلولی این كمپلكس در سلولهای نرمال غیرسرطانی 3T3فیبروبلاستی كه همراه لاین سرطانی از مجموعه كشت امریكا گرفته شد٬ نیز بررسی شد.

* پلاسمون امواج متراكمی از الكترونها هستند كه وقتی نور تحت شرایط دقیق و كنترل شده­ای به سطح یك فلز برخورد می­كند٬ ایجاد می­شوند.چون این امواج در فركانس­های نوری ایجاد می­شوند و خیلی كوچك وسریع هستند می توانند اطلاعات زیادی را  كد كنند.

نوشته شده در تاریخ شنبه 14 بهمن 1391    | توسط: والیده سلحشور    | طبقه بندی: آموزش ژنتیک مولکولی، ژنتیک پزشکی،     | نظرات()