بررسی چگونگی برهمکنش نانوذرات با غشای سلول در ورود به سلول‌ها

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، در صنایع داروسازی و پزشکی، درک سیستم ایمنی بدن و چگونگی جذب دارو در سلول‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. همین مسئله تلاش بسیاری از محققین را در درک بیشتر برهمکنش ذرات با غشای سلول برانگیخته است. این امر به خصوص در زمینه تشخیص و تمیز دادن سلول‌های سالم از ناسالم، مثل سلول‌های سرطانی، اهمیت بیشتری دارد. در این کار برهمکنش نانوذرات استوانه‌ای با غشای سلول مورد بررسی قرار گرفته است.

به گفته دکتر سید محمود هاشمی، غشای سلول در ورود ذرات به سلول کاملاً کنترل شده عمل می‌کند و اجازه ورود هر ذره‌ای را به درون سلول نمی‌دهد. این کار از طریق زائده‌هایی روی ذره و حسگرهایی روی غشای سلول، که به آنها ساختارهای لیگاند-گیرنده گفته می‌شود، انجام می‌گیرد.

وی در ادامه افزود: «فاصله لیگاند‌ها از یکدیگر از مرتبه نانومتر است. در صورتی که لیگاند‌ها بتوانند برهمکنش مناسبی با گیرنده‌های غشای سلول پیدا کنند، باعث چسبیدن غشای سلول به ذره شده و در نهایت ذره وارد سلول می‌شود. البته در این پدیده، اسکلت زیر غشای سلول (سایتوسکلتون) نیز نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند».

نتایج این طرح، برهمکنش نانوذرات استوانه‌ای و سلول را به صورت یک نمودار فاز نشان می‌دهد. این نمودار، شرایط دربرگیری ذره از قبیل عدم دربرگیری، دربرگیری جزئی و دربرگیری کامل ذره را بر حسب چسبندگی غشا-سایتوسکلتون و غشا-ذره نشان می‌دهد. به طور کلی طبق این نمودار فاز، حداکثر زاویه دربرگیری جزئی ذره مستقل از چسبندگی غشا-ذره بوده و فقط تابع چسبندگی غشا-سایتوسکتون است.

هاشمی معتقد است به کمک این نمودار می‌توان روشی غیرمستقیم برای بررسی چگونگی برهمکنش سایتوسکلتون با غشای سلول را پیشنهاد کرده و چگونگی عبور ذره از غشا سلول را دسته‌بندی کرد. بدین ترتیب با درک سازوکار برهمکنش لیگاندها، با گیرنده‌های غشای سلولی به کمک نمودار ارائه شده می‌توان گام مؤثری در پژوهش‌های پزشکی در زمینه کارکرد سیستم ایمنی بدن برداشت.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر سید محمود هاشمی، دانش‌آموخته فیزیک دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، دکتر فرشید محمدرفیعی، عضو هیئت علمی این دانشگاه و دکتر پی‌یر سانس از انستیتوی کوری پاریس است.