کاربرد گرافن در زیست پزشکی؛ بخش سوم: درمان سرطان

در این بخش یکی دیگر از کاربرد گرافن در زیست پزشکی معرفی خواهد شد. موفقیت های زیادی در زمینه بررسی گرافن برای دارورسانی در آزمایشات برون تنی  بدست آمد که در مطالب قبلی سایت به آن ها پرداخته شد. برای درمان سرطان و برخی دیگر از بیماری ها لازم است تا آزمایشات درون تنی  گرافن بارگذاری شده با داروها نیز مورد بررسی قرار گیرد. برای اولین بار لیو و همکاران جذب درون تنی تومور را مورد آزمایش قرار دادند و به درمان نور گرمایی بوسیله PEG-GO با مدل های ماوس تومور زنوگرافت پرداختند. آن ها جذب بسیار بالای تومور را بوسیله PEG-GO شاهد بودند و دلیل آن هم بازده بالای هدف گیری پسیو  تومور بوسیله گرافن اکساید ناشی از اثر EPR است. به علاوه، با استفاده از NIR با توان کم بر روی تومور، تومور با بازده بالایی تخریب شد.

شکل A) توضیح شماتیک NGS عامل دار شده بوسیله PEG که Cy7 به آن متصل شده است. B) عکس های گرفته شده از تومور روی بدن موش بعد از اعمال درمان های مختلف
بعدها مارکوویک و همکاران، عملکرد ضد سرطانی گرافن فعال شده با NIR را با کربن نانو تیوب مقایسه کردند. با وجود اینکه گرافن عامل دار شده با پلی ونیل پیرولیدین ظرفیت کمتری برای جذب NIR دارد، اما حساسیت فوتوگرمایی بالاتری را از خود نشان داد و سبب مرگ سلول های سرطانی بیشتری شد که دلیل آن استرس اکسیداسیونی و دی پلاریزاسیون میتوکندری و همینطور فعالیت کاسپازی است که منجر به نشت سیتوکروم C متعلق به سلول های گلویمای بدن انسان در آزمایش برون تنی، در مقایسه با کربن نانو تیوب است.
زنگ و همکاران به بررسی کمپلکس گرافن اکساید-PEG-DOX برای بررسی اثر ضد توموری هم به صورت برون تنی هم درون تنی با ترکیب درمان های فوتوگرمایی و شیمیای پرداختند. آزمایش آن ها فاش کرد استفاده ترکیبی از درمان شیمیایی و فوتوگرمایی منجر به از بین بردن سلول های سرطانی بیشتر در مقایسه با استفاده صرف از هر یک از درمان های شیمیایی یا فوتوگرمایی شده است.
سو و همکاران، کاربردهای گرافن اکساید همبسته شده با فولیک اسید و سولفونیک اسید که بوسیله پورفیرین (عامل حساس کننده به نور) مورد بارگذاری قرار گرفته است را برای درمان فوتودینامیکی (PDT) ارایه داده اند. PDT روش جدید و پربازدهی برای درمان بیماری هایی نظیر سرطان است و در مراکز درمان سرطان نیز مورد استقبال فراوانی قرار گرفته که علت آن ویژگی های جذاب این روش نظیر سمیت کم و پایداری بالا در شرایط مختلف فیزیولوژیکی است. در آزمایش آن ها گرافن اکساید بوسیله کلورین e6 که عامل حساس کننده به نور است با بازدهی بالایی بوسیله برهمکنش های آب گریز و پیوندهای π- π مورد بارگذاری قرار گرفته است. در چنین سیستمی، تجمع عوامل حساس کننده به نور در سلول های سرطانی به طرز قابل ملاحظه ای افزایش یافته که منجر به تاثیر چشمگیر فوتودینامیکی وابسته به غلظت بر روی سلول های سرطانی تحت تابش شده است.
لو و همکاران در تحقیق دیگری به درمان ترکیبی فوتودینامیکی و فوتوگرمایی با استفاده از گرافن اکساید عامل دار شده با کلورین e6 (عامل حساس کننده به نور) پرداختند و مشاهده کردند که استفاده ترکیبی از هر دو روش سبب شده تا کشتن سلول های سرطانی به نحو قابل ملاحظه ای افزایش یابد.
به طور خلاصه، ویژگی های ساختاری و اصلاح ساده شیمیایی گرافن اکساید فرصت های فوق العاده ای را برای بارگذارری و ارسال محدوده گسترده ای از مولکول ها شامل دارو های شیمیایی و ژن ها و عوامل حساس کننده به نور فراهم کرده است که برای درمان سرطان و سایر بیماری ها مفید است. اگر چه تحقیقات در این زمینه ها هم اکنون با اشتیاق در حال انجام است اما تا رسیدن به نتایج ملموس و کاربردی جهت استفاده در مراکز درمانی هنوز راه نسبتا زیادی باقی  مانده است.

منبع:

/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3311234