بررسی کاربرد انواع نانوذرات عاملدار جهت استفاده در تصویر برداری هدفمند سلول های سرطانی
Investigating the application of functionalized nanoparticles for use in targeted imaging of cancer cells
مجریان: جعفر سلیمانی
خلاصه روش اجرا: تغییرات در غشای سلولهای سرطانی میتواند برای اهداف زیستپزشکی مفید باشد، زیرا سلولهای بدخیم گیرندههایی را بیش از حد بیان میکنند که میتوانند برای تحویل دارو و پاسخ درمانی مورد هدف قرار گیرند. استراتژیهای مختلفی برای مطالعه دو لایههای لیپیدی وجود دارد، از جمله تصویربرداری زیستی مبتنی بر فلورسانس و عوامل درمانی هدفمند با استفاده از نانوذرات عاملدار برای گیرندههای خاص، که ورود به سلولها و مطالعه فرآیندهای بیولوژیکی را ممکن میسازد. تصویربرداری زیستی یک تکنیک غیرتهاجمی است که امکان مشاهده فرآیندهای بیولوژیکی را فراهم میکند و برای بررسی فرآیندها در سطح سلولی برای کاربردهای تحقیقاتی و تشخیصی بالینی محبوبتر میشود. نانوذرات دارای خواص عالی برای تصویربرداری زیستی از جمله نفوذ آسان به داخل سلول ها، زیست سازگاری، سمیت کم و عملکرد آسان سطح هستند. تصویربرداری زیستی امکان مشاهده فرآیندهای بیولوژیکی را با حداقل تداخل فراهم میکند، نسبت به روشهای تصویربرداری پزشکی موجود مانند ویژگیهای حساسیت بالاتر، انتخابپذیری، کنتراست و وضوح برتری دارد و میتواند کیفیت روشهای تصویربرداری موجود مانند تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) را بهبود بخشد. در این مطالعه اهمیت تصویربرداری زیستی، انواع نانوذرات، گیرندههای سلولی و کاربردهای تصویربرداری زیستی برای گیرندهها را بررسی می شود. با توجه به ماهیت زیستی سلول های سرطانی و امکان برهمکنش با بیومولکول های ممانعت کننده، باعث ایجاد خطا در تشخیص سلولی می شود. برای این منظور نانومواد باید با گزینش پذیری بالا نسبت به گیرنده سلولی انتخاب شود تا گزینش پذیری نهایی حفظ بشود. همچنین پایداری فلورانس نوری نانوذرات باید با انتخاب لیگاند مناسب مد نظر قرار بگیرد. برای مقایسه و انتخاب نوع مناسب نانوذرات مواردی مانند، امکان سنتز نانوذرات برحسب نوع گیرنده خاص سلول سرطانی، زیست سازگاری، امکان اصلاح سطح، امکان تولید در بازده بالا، سمیت، درصد uptake سلولی، هزینه های تولید، گزینش پذیری نسبت به سلول سرطانی هدف و ... را مد نظر قرار داده می شود. برای مقایسه کمی داده ها در مطالعاتی که نانوذرات بیشتر درصد uptake سلولی، سمیت کمتر و گزینش پذیری بالاتر مورد بررسی قرار گرفتند تا نانوذراتی که پتانسیل استفاده در مطالعات آتی پررنگ تر شود. با توجه به اهمیت نانوذرات در بهبود تکنیک های تصویربرادری هنوز استفاده از این نانوذرات با چالش های مختلفی مانند موارد زیر مواجه است. از جمله احتمال آلودگی، ناپایداری شیمیایی، زیست سازگاری، بازده تولید پایین، پیچیدگیهای مقیاسپذیری، هزینه بالای تولید و کمبود زیرساخت را به همراه دارند که منجر به تکنیکهای تصویربرداری زیستی مبتنی بر نانومواد میشود. با این حال، این نانوذرات میتوانند عاملهای درمانی نسل بعدی امیدوارکننده باشند. تحقیقات و توسعه بیشتر در این زمینه برای پیشبرد درک و کاربرد این نانوذرات ضروری است.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 72595 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی کاربرد انواع نانوذرات عاملدار جهت استفاده در تصویر برداری هدفمند سلول های سرطانی |
| عنوان لاتین طرح | Investigating the application of functionalized nanoparticles for use in targeted imaging of cancer cells |
| نوع طرح | گرنت پژوهشی |
| اولویت طرح | اپیدمیولوژی، پیشگیری، تشخیص زودهنگام، درمان و بازتوانی در سرطانهای شایع |
| نوع مطالعه | مطالعات مروری |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | |
| مدت اجرا - ماه | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | با توجه به شیوع بالای سرطان در جامعه، مطالعات بیشتر در زمینه تشخیص زود هنگام و درمان بیماران مورد نیاز می باشد. هرچه زمان تشخیص زود تر باشد به همان میزان موفقیت درمان بیشتر خواهد بود. یکی از راههای تشخیص، استفاده از تکنیکهای تصویربرداری می باشد. تکنیکهای موجود در این زمینه اکثرا حساسیت کمی داشته و تنها زمانی قادر به تشخیص هستند که بیماری به اندازه کافی پیشرفت کرده باشد. و همچنین تشخیص تومورهای سرطانی و غیر سرطانی با این روشها سخت بوده و اغلب نیاز به آزمایش های بعدی می باشد.این در حالیست که روشهای بر اساس تصویر بردرای هدفمند علاوه بر حساسیت بالا، انتخابگری بالایی داشته و false positive/negative کمی دارند. |
| اهداف اختصاصی | جمع بندی و دسته بندی انواع گیرنده های سلول های سرطانی -بررسی پتنت های مربوط به کاربرد نانو متریالها در حوزه تصویر برداری |
| چکیده انگلیسی طرح | The changes in the membrane of cancer cells can be useful for biomedical purposes, as malignant cells overexpress receptors that can be targeted for drug delivery and treatment response. There are various strategies for studying lipid bilayers, including fluorescence-based bioimaging and targeted therapy agents using nanoparticles functionalized for specific receptors, which makes it possible to enter the cells and study biological processes. Bioimaging is a non-invasive technique that allows for the observation of biological processes, and it is becoming more popular for examining processes at the cellular level for research and clinical diagnostic applications. Nanoparticles have excellent properties for bioimaging, including easy penetration into cells, biocompatibility, low toxicity, and facile surface functionalization. Bioimaging allows the observation of biological processes with minimal interference, has advantages over existing medical imaging modalities like higher sensitivity, selectivity, contrast, and resolution properties, and can improve the quality of existing imaging modalities like magnetic resonance imaging (MRI). In this study, the importance of bioimaging, types of nanoparticles, cell receptors and the applications of bioimaging for receptors are investigated. Due to the biological nature of cancer cells and the possibility of interaction with inhibiting biomolecules, it causes errors in cell detection. For this purpose, nanomaterials should be selected with high selectivity towards the cell receptor in order to maintain the final selectivity. Also, the optical fluorescence stability of nanoparticles should be considered by choosing the appropriate ligand. To compare and choose the right type of nanoparticles, things like, the possibility of synthesizing nanoparticles according to the specific receptor type of cancer cells, biocompatibility, the possibility of surface modification, the possibility of producing in high yield, toxicity, cellular uptake percentage, production costs, selectivity towards the target cancer cell and ... are taken into consideration. For a quantitative comparison of the data in studies where nanoparticles with higher percentage of cellular uptake, lower toxicity and higher selectivity were examined, so that the nanoparticles that have the potential to be used in future studies will be more prominent. Considering the importance of nanoparticles in improving imaging techniques, the use of these nanoparticles still faces various challenges such as the following. Among them are the possibility of contamination, chemical instability, biocompatibility, low production efficiency, scalability complications, high production cost and lack of infrastructure, which lead to nanomaterial-based bioimaging techniques. However, these nanoparticles could be promising next-generation therapeutic agents. Further research and development in this field are necessary to advance the understanding and application of these nanoparticles. |
| کلمات کلیدی | تصویر برداری زیستی: یک روش غیر تهاجمی است که امکان مطالعه فرآیندهای بیولوژیکی را با حداقل تداخل فراهم می کند. این تکنیک شامل طراحی و مشاهده مواد در سطح یا عمق بافت مورد نظر است. نانوذرات: نانوذرات مواد با ابعادی بین 1 تا 100 نانومتر بوده که به دلیل داشتن سطح ویژه بالا و عامل دار بودن سطح و قابلیت اصلاح سطح و قابلیت اتصال به مولکول های زیستی را دارند. تصویر برداری مبتنی بر فلورسانس: میکروسکوپ فلورسانس به یکی از اجزای ضروری بسیاری از مطالعات بیولوژیکی تبدیل شده است که بر همه چیز از تحقیقات بنیادی گرفته تا تشخیص بالینی تأثیر می گذارد. برخلاف سایر روشهای تصویربرداری مانند میکروسکوپ الکترونی، توموگرافی کامپیوتری و اولتراسوند، میکروسکوپ فلورسانس وضوح فضایی بالا را با میکروسکوپ فلورسانس هدفمند و چند طیفی با کنتراست ترکیب میکند، به یک جزء ضروری بسیاری از مطالعات بیولوژیکی تبدیل شده است و همه چیز از تحقیقات بنیادی گرفته تا تشخیص بالینی را تحت تأثیر قرار میدهد. برخلاف سایر روشهای تصویربرداری مانند میکروسکوپ الکترونی، توموگرافی کامپیوتری و اولتراسوند، میکروسکوپ فلورسانس وضوح فضایی بالا را با کنتراست هدفمند و چند طیفی ترکیب میکند. گیرنده های سلولی: گیرنده های غشای سلولی پروتئین هایی هستند که عملکردهای خاصی دارند و نقش مهمی در تسهیل ارتباطات بین سلولی دارند. |
| ذینفعان نتایج طرح | جامعه پزشکی و محققین |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| جعفر سلیمانی | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| هادی غیبعلی زاده | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر طی یک مقاله مروری، تاثیر نانومواد بر روی عکس برداری از سلولهای سرطانی بررسی شد.متن خبر با توجه به شیوع بالای سرطان، مطالعات بیشتر در زمینه تشخیص زود هنگام و درمان بیماران مورد نیاز می باشد. هرچه زمان تشخیص زودتر باشد به همان میزان موفقیت درمان بیشتر خواهد بود. جراحی یکی از موثرترین روشهای درمان و جلوگیری از انتشار سلولهای سرطانی می باشد. یک جراحی موفق نیاز به عکسبرداری دقیق از محل تومور دارد. حال هرچه دقت و حساسیت روش عکسبرداری بیشتر باشد، بهمان میزان بیماری در مراحل اولیه تر تشخیص داد می شود. امروزه، نانومواد مانند سایر علوم در زمینه پزشکی نیز باعث پیشرفت های بسیاری شده است. در حال حاضر، استفاده از نانو مواد هوشمند بعنوان عاملی برای عکسبرداری هدفمند در حال گشترش بوده است. در طی بررسی های انجام یافته در این تحقیق، راههای افزایش کیفیت تصایر مورد بررسی و راهکارهایی در جهت بهبود دقت و صحت مورد بحث قرار گرفت. ضمن اینکه مواد با پتانسیل بالا و گیرنده های سطح سلولی با دقت بالا معرفی شد تا در تحقیقات آینده، مورد استفاده قرار گیرد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
