ساخت باتری قابل کاشت برای کمک به از بین بردن تومور‌های سرطانی

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، پژوهشگران چینی یک باتری آب شور قابل کاشت و خود شارژ شونده ساخته‌اند که با تنظیم محیطی به از بین بردن سلول‌های تومور کمک می‌کند.

 

به نقل از chinadaily، این باتری در استفاده ترکیبی با یک پیش دارویی به نام تیراپازامین، حجم تومور را به طور متوسط ۹۰ درصد در طول دو هفته کاهش داد و تومور‌ها را در چهار موش از پنج موش از بین برد.

 

تیمی از دانشگاه فودان، با الهام از واکنش ردوکس الکترود در باتری‌ها، یک دستگاه قابل کاشت متشکل از پلی‌آمید مبتنی بر کربونیل زیست سازگار طراحی کردند.

 

«شیا یونگایو» (Xia Yongyao) استاد دانشگاه و نویسنده مسئول این مطالعه، گفت: این کار یک مطالعه متقاطع بین فناوری باتری و بیوتراپی است که نه تنها یک روش درمانی جدید برای تومور ارائه می‌دهد، بلکه سابقه‌ای برای باتری‌ها در کاربرد‌های زیست پزشکی ایجاد می‌کند.

 

دستگاه‌های قابل کاشت روی بافت تومور به عنوان یک درمان موضعی قادر به کار در محل هستند که سمیت سیستمیک و اثرات نامطلوب را به حداقل می‌رساند. در این تکنولوژی دانشمندان یک باتری خود شارژ شونده قابل کاشت را نشان داده‌اند که می‌تواند ریزمحیط تومور را به طور مداوم با واکنش ردوکس الکترود به خوبی طراحی شده تنظیم کند.

 

این باتری از الکترود پلی‌آمید زیست سازگار و الکترود روی تشکیل شده است که می‌تواند اکسیژن را به طور پایدار در طول چرخه تخلیه و یا برای خود شونده شارژ باتری مصرف کند، بنابراین سطح هیپوکسی را در ریزمحیط تومور تعدیل می‌کند. کاهش اکسیژن در باتری منجر به تشکیل گونه‌های فعال اکسیژن می‌شود که ۱۰۰ درصد از تشکیل تومور جلوگیری می‌کند. همچنین مصرف پایدار اکسیژن باعث ایجاد شرایط هیپوکسیک داخل توموری کافی در طی ۱۴ روز می‌شود که برای پیش دارو‌های فعال شده با هیپوکسی به منظور از بین بردن سلول‌های تومور مفید است.

 

سرطان عامل اصلی مرگ و میر و ناتوانی در سراسر جهان است که با رشد سریع، عود آسان و متاستاز بالا مشخص می‌شود. تلاش‌های زیادی برای مبارزه با این بیماری‌های کشنده انجام شده است، از جمله درمان‌های کلاسیک (جراحی، شیمی درمانی، و رادیوتراپی) و برخی فناوری‌های رو به رشد (مانند درمان مبتنی بر نانوذرات و ایمونوتراپی).

 

با این حال، برخی محدودیت‌ها هنوز در درمان‌های سرطان توسعه یافته باقی مانده است. به عنوان مثال، دارو‌های شیمی درمانی معمولی به طور خاص تومور را هدف قرار نمی‌دهند، که منجر به سمیت سیستمیک و عوارض جانبی نامطلوب می‌شود. علاوه بر این، ایمونوتراپی معمولاً میزان پاسخ هدف پایین و همچنین برخی از عوارض از جمله بیماری‌های خود ایمنی، التهاب غیر اختصاصی و سمیت‌های غیر منتظره را نشان می‌دهد. در مقابل، روش‌های درمانی موضعی، مانند دستگاه‌های قابل کاشت، به طور فزاینده‌ای علاقه‌مند پیدا کرده‌اند، زیرا مستقیماً بر روی بافت‌های تومور تأثیر می‌گذارند، که می‌تواند اثربخشی بیشتری داشته باشد و عوارض جانبی سیستمیک را به حداقل برساند. تاکنون، سیستم‌های تحویل داروی قابل کاشت، دستگاه‌های قابل کاشتنی هستند که بیشتر مورد بررسی قرار گرفته‌اند، که برای ارائه سینتیک آزادسازی دارو برای بهبود دارورسانی و اثربخشی ضد تومور طراحی شده‌اند.

 

متابولیسم سلول‌های تومور، ریزمحیط تومور را شکل می‌دهد که با بافت‌های طبیعی متفاوت است، مانند هیپوکسی و pH اسیدی. با توجه به نقش کلیدی ریز محیط تومور در تکثیر، تهاجم و متاستاز تومورها، تنظیم ریز محیط تومور به عنوان یک راه بالقوه برای بهبود اثر درمانی در نظر گرفته شده است. هیپوکسی به عنوان یکی از ویژگی‌های معمول تومور‌های جامد به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته است.

 

از یک طرف، به وضوح اثربخشی درمانی ضد تومور وابسته به اکسیژن، مانند درمان فوتودینامیک و درمان سونودینامیک را کاهش می‌دهد. از سوی دیگر، هیپوکسی یک هدف امیدوارکننده برای درمان دقیق تومورها، مانند پیش‌دارو‌های فعال‌شده با هیپوکسی فراهم می‌کند. در اینجا، با الهام از واکنش ردوکس مواد الکترود در باتری‌ها، یک باتری خود شارژ قابل کاشت طراحی کرده‌اند تا به طور مداوم محتوای اکسیژن، pH و گونه‌های اکسیژن فعال را در ریزمحیط تومور تنظیم کند. دانشمندان با این اختراع یک پلتفرم امیدوارکننده برای درمان ضد تومور ارائه کرده‌اند.

 

نتایج این مطالعه که در مجله Science Advances منتشر شد.