چکیده

نقش تزریق نانو ذرات طلا در تقویت درمان تومور سینه سیده نسرین حسینی مطلق* 1، فاطمه حبیبی2، جهانگیر بیات3 1 دانشیار، گروه فیزیک، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز،ایران 2 دانشجوی دکتری فیزیک، گروه فیزیک، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز،ایران 3کارشناسی ارشد، گروه فیزیک، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز،ایران nasrin_hosini@yahoo.com کلمات کليدي: پروتون، سینه ، درمان ،طلا،نانو ذرات 1- مقدمه نانوذرات طلا (Au-NPs) می توانند برای افزایش کنتراست تصاویر زیست پزشکی و وضوح مکانی آنها مورد استفاده قرار گیرند. به طور خاص ، از این نانو ذرات انتظار می رود که در ماموگرافی برای مشاهده گره های توموری پستانداران استفاده شوند.حضور طلا ، که به طور یکنواخت در محل تومور سینه توزیع می شود ،عدد اتمی مؤثر Zeff بافت را افزایش می دهد و اجازه می دهد تا کنتراست را به طور چشمگیری افزایش دهد زیرا سطح مقطع اثر فوتوالکتریک σ_p ، به شدت وابسته به عدد اتمی است و با رابطه σ_p=constant (z_eff^n)⁄E^3 مشخص می شود]2-1[. که در آن E انرژی فوتون است واندیس n مقداری است که بین 4 و 5 متغیر است. عدد اتمی موثر طبق فرمول murty،]3[ به شکل زیر z_eff=√(2.94&f_1 z_1^2.94+f_2 z_2^2.94+f_3 z_3^2.94+⋯)پیش بینی شده است.نانوذرات طلا به دلیل توانایی شان در بهبود روشهای درمانی موجود و توسعه روشهای درمانی جدید همچنان مورد بررسی قرار می گیرند.این مقاله بر روی امکان استفاده از نانوذرات طلا در ماموگرافی ، هم برای تشخیص بهتر و هم رادیوتراپی ، انجام می گیرد ونتایج ارائه و مورد بحث قرار می گیرد.ما از نظر کمی میزان افزایش دوز به تومور غنی شده با نانوذرات طلا را با توجه به بافتهای سالم نزدیک ارزیابی می کنیم . دریافت شده است که نسبت به پرتوهای ایکس این دوز می تواند به دو برابر یا بیشتر افزایش یابد. دستیابی به نانو ذرات طلا ساده می باشد و می توانند با روش های شیمیایی مختلف مورد استفاده قرار گیرند آنها پایدار ، غیر سمی ، غیر ایمونوژنیک بوده و دارای نفوذپذیری و اثرات دوباره احیا شدن بالا در سلولهای توموری هستند.بنابراین امکان استفاده از این موارد برای تومورهای طبقه بندی شده سینه جهت درمان بهتر با رادیوتراپی به عنوان یک روش ممکن برای از بین بردن تومور ارائه شده است. ]5-4[. 2-روش انجام تحقیق این نانوذرات با استفاده از روش از بالا به پایین می توانند در آب تولید شوند ، باید اندازه ای به بزرگی10-20 نانومتر داشته باشند و برای جلوگیری از انعقاد آنها در درمان مورد استفاده قرار می گیرند.تحت نظارت اشعه ایکس تشخیصی ، محلول حاوی نانوذرات می تواند به صورت محلی در داخل تومور تزریق شود و از تزریق در بافت های سالم جلوگیری شود.غلظت هایی که قابل استفاده هستند باید از مرتبه 10 میلی گرم در میلی لیتر یا بالاتر باشد. دوز آزاد شده توسط پرتودرمانی با استفاده از اشعه X و تابش های یونیزاسیون دیگر می تواند برای افزایش ضریب تضعیف جرمی یا توان توقف ذرات در بافتهای حاوی نانوذرات طلاافزایش یابد.به منظور بهبود پایداری آنها در محلول های بیولوژیکی ، AuNP را می توان با پپتیدهای پلی اتیلن گلایکول (PEG) ترکیب کرد.علاوه بر این ، Au-NP ها می توانند با گروههای مختلف (آمین ، کربوکسیل ، پپتید ، DNA ، RNA ، آنتی بادی) عملیاتی شوند. وقادر به انجام اقدامات خاصی ، از قبیل چسبندگی به غشای سلولی ، RNA حامل ، وهدف قرار دادن سلولهای سرطان و سایر موارد باشند. درتصاویرماموگرافی ناشی از اشعه ایکس با انرژی پایین (30-20 keV) ، نانوذرات طلا به طوراستثنایی حتی در ترازهای با غلظت بسیار کم بطور استثنایی تضعیفی را نشان می دهند.استفاده از چنین عامل های کنتراست امکان تصویربرداری با وضوح بالا در داخل بدن را فراهم می کند واین نانو ذرات طلا استفاده از رادیوتراپی وتحت هدف قرار گرفتن تومور را مجاز می دانند. در این حوزه تحقیقی ، توجه ویژه ای به پذیرش Au-NP ها در بافت تومور شده است.تکنیک های بیشتری برای بجاگذاری Au-NP در سلولهای توموری قابل استفاده است.این محلول مایع را می توان با تزریق مکانیکی در محل تومور ، با استفاده از یک روش توزیع تا حد امکان یکنواخت و جلوگیری از تزریق در بافتهای سالم مجاور اضافه کرد. همچنین می توان از طریق تزریق محلول حاوی Au-NP ها در رگهای خونی یا با اسپری کردن به بافت سینه با رعایت شرایط خاص ، از طریق جریان خون این نانو ذرات را منتقل کرد. پپتیدها و پروتئینها ممکن است ابزارهای امیدوارکننده ای برای بهبود انتقال عناصر نانوذرات به بافتهای سرطانی باشند.هنگامی که NP ها به صورت فشرده تزریق می شوند ، در کل بدن گردش می کنند.NP ها با استفاده از اندوسيتوز ، نيروهاي برشي يا انتشار منفعل از طريق روزنه ها ی شبكه مويرگی از سيستم گردش خون به ساير بافت ها فرار مي كنند. به طور کلی ، نانوذرات کمتر از 6 نانومتر توسط کلیه پاکسازی می شوند ، در حالی که آنهایی که بیشتر از 6 نانومتر دارند توسط کبد پاک می شوند. هدف معرفی نانوذرات طلا در محل تومور می تواند با استفاده از جذب اشعه ایکس یا گسیل فلورسانس ثانویه ذرات طلا مشاهده شود و کنتراست تصویر را در مقایسه با بافتهای اطراف امکان پذیر می کند.بلافاصله بعد از ورود نانو ذرات فلزی به بافت های توموری و تحت تابش قرار گرفتن بافت ها با تابش های یونیزان (اشعه ایکس ، الکترون و یون) میزان دوز رسیده به سلو ل های توموری نسبت به سلول ها ی سالم افزایش می یابد. تولید Au-NP هابا استفاده از روش بالا به پایین بابکارگیری لیزر Nd: YAG ازطریق تابش به یک هدف خالصی از طلاکه درآب قرر داده شده است اجرا می شود.طول موج این لیزر 1064 نانومتر و 532 نانومتر ، مدت زمان پالس 3 نانوثانیه ، انرژی پالس 100 میلی ژول ، اهنگ تکرار 10 هرتز جریان لیزری با 5 و 30 J / cm2 می تواند برای واقعی سازی فرسایش طلا با لیزر استفاده شود 3-نتایج و بحث در این مقاله مطالعه ای بر روی امکان استفاده از Au-NP در بهبود کارآیی تومورهای سینه ارائه شده است. که این تحقیق نتایج بالینی را در مورد انسان گزارش نمی دهد زیرا ، اگرچه Au -NP ها غیر سمی هستند و دارای اثرات نفوذپذیری بالا در سلولهای توموری هستند ، اما لازم است تحقیقات بیشتری قبل از استفاده در انسان انجام شود.تعدادی از مطالعات فردی باید روی سمیت سلولی ، تأثیر اندازه نانوذرات بر روی سمیت ، اثربخشی ، توزیع بیولوژیکی ، زمان نگهداری ، اثرات تلفیقی و پاسخ فیزیولوژیکی سینه انسان به Au-NPs انجام شود. افزایش تشخیص توموگرافی کامپیوتری شده با استفاده از انرژی 80-150 کیلوالکترون ولت انتظار می رود که ناشی از ضریب تضعیف جرمی بالاتر نسبت به محیط های دیگر کنتراست.با توجه به اینکه افزایش عدد اتمی مؤثر بافت بیولوژیکی حاوی نانوذرات طلا ، همچنین بهبود اثر رادیوتراپی با استفاده از اشعه ایکس با انرژی حدود 30 keV ، انتظار می رود ،که این ناشی از سطح مقطع های فوتوالکتریکی بالاتر موجودمی باشد. مطالعه انجام شده بیانگر یک پیشنهاد امکان پذیر برای استفاده از نانوذرات طلا برای تصویربرداری مولکولی ماموگرافی با هدف رادیوتراپی گره های توموری است اما هیچ نتیجه بالینی ارائه نشده است. 4- مراجع [1] Restuccia N, TorrisiL. Nanoparticles in liquids generated laser as contrastmed iumand radiotherapy intensifiers.EPJWebConf2018;167:04007. [2] Turner JE. Atoms, Radiation, and Radiation protection ,II Edition.NewYork:Wiley Interscience Publication;1995.ISBN:0471-59581-0. [3] Murty RC. Effective atomic numbers of heterogeneous materials.Nature1965;207:398–9 [4]TiwariPM,VigK,DennisVA,SinghSR.Functionalized gold nanoparticles and their biomedical applications.Nanomaterials (Basel)2011;1(1):31–63. [5] Torrisi L, Restuccia N, Cuzzocrea S, PaternitiI, IeloI, PergolizziS, Cutroneo M,KovacikL. Laser-produced Aunano particles as X-ray contrast agents for diagnostic imaging.GoldBull2017;50(1):51–60.

کليدواژه ها

پروتون، سینه، درمان ، طلا، نانوذرات

کد مقاله / لینک ثابت به این مقاله

برای لینک دهی به این مقاله، می توانید از لینک زیر استفاده نمایید. این لینک همیشه ثابت است :

نحوه استناد به مقاله

در صورتی که می خواهید در اثر پژوهشی خود به این مقاله ارجاع دهید، به سادگی می توانید از عبارت زیر در بخش منابع و مراجع استفاده نمایید:
سیده نسرین حسینی مطلق , 1400 , نقش تزریق نانو ذرات طلا در تقویت درمان تومور سینه , ششمین کنفرانس(مجازی) سنجش و ایمنی پرتوهای یونساز و غیر یونساز