پژوهش‌گر گراشی به دنبال درمان سرطان با طلا

هفت‌برکه (گریشنا): دکتر عبدالله خورشیدی، پژوهش‌گر مهندسی هسته‌ای و پرتوپزشکی، کاربرد نانوذرات طلا در درمان سرطان را با استفاده از رآکتور تحقیقاتی تهران و سیکلوترون کرج بررسی کرد.

جزییات این پژوهش که تلفیقی از کار تجربی (اکسپریمنتال) و شبیه‌سازی بوده و با هزینه شخصی پژوهش‌گر انجام گرفته است، در مقاله‌ای به نام مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی دانشکده علوم پزشکی گراش، در نوامبر ۲۰۱۶ در شماره ۶۸ ژورنال «علوم مواد و مهندسی» (Materials Science and Engineering: C) دانشگاه کارولینای شمالی منتشر خواهد شد، و از ژوئن ۲۰۱۶ در سایت ساینس‌دایرکت قابل دسترسی است. این ژورنال با ضریب تاثیر ۴۲۰/۳ در بین ژورنال‌های  ISI و همچنین در انتشارت Elsevier نمایه شده است. نویسنده این مقاله در انتها از خیر منحصربه‌فرد گراش و موسسات خیریه نیز قدردانی کرده‌ است.

توضیح این مقاله را با عنوان کامل «تولید نانوذرات طلا با استفاده از روش‌های مبتنی بر رآکتور و سیکلوترون جهت ارزیابی بهره‌ی تولید طلای ۱۹۶ و ۱۹۸ با استفاده از جذب نوترونی طلای ۱۹۷ به منظور اهداف درمانی» به قلم دکتر خورشیدی در ادامه بخوانید.

تولید نانوذرات طلا برای کاربردهای درمانی

با توجه به افزایش روزافزون موارد سرطانی در سطح کشور، روش‌های درمانی مبتنی بر مواد پرتوزا نیازمند توسعه و تحقیق بیشتر است. یکی از روش‌های جدید، استفاده از نانومواد به صورت کاشت در محل یا از طریق تزریق می‌باشد. از بین عناصر رادیواکتیو، عنصر طلا با عدد جرمی ۱۹۶ و ۱۹۸ (^۱۹۷Au and ¹⁹⁸Au)  گسیلنده ذرات بتا در طیف مناسب درمانی می‌باشند. نیمه عمر این دو عنصر ناپایدار تقریبا برابر ۶ و ۳ روز است. اما عنصر پایدار در طبیعت، طلای ۱۹۷ می‌باشد که طلای رادیواکتیو یا ناپایدار می‌بایست از طریق برخوردهای هسته‌ای و جذب نوترون تولید شود.

طلای رادیواکتیو در مقیاس نانو به صورت کاشت یا تزریق به محل سرطانی رسانده می‌شود تا از طریق تابش ذرات بتا، سلول‌های توموری را از بین ببرد. اما تولید این مواد در کشور، حداقل نیاز به یک رآکتور تحقیقاتی با شار مناسب نوترونی دارد که در این پژوهش، رآکتور تهران در تولید نانوذرات طلا در نظر گرفته شد. در ابتدا محلول نانوذرات طلای ۱۹۷ شامل کره‌هایی در ابعاد ۲۰ نانومتر به صورت معلق در آب درون ویالی از جنس کوارتز قرار داده شد. سپس این ویال درون قلب رآکتور تحت شار نوترونی پرتودهی شد تا طلای ناپایدار مد نظر حاصل شود.

همچنین در این پروژه، روش جدید و مطمئن دیگری در تولید نانوذرات طلا با استفاده از سیکلوترون کرج ارایه شده است. ابتدا پروتون خروجی از سیکلوترون با انرژی و جریان کم به ماده هدف از جنس برلیوم برخورد می‌کند که در طی آن، نوترون‌هایی با سرعت بالا تولید می‌شوند. سپس این نوترون‌های تند در محیطی از جنس بیسموت به ضخامت ۳۰ سانتیمتر پخش می‌شوند تا از سرعت آنها کاسته شود و به محدوده انرژی مناسب جهت تولید طلای رادیواکتیو برسند. پس از برخورد نوترون‌های کند شده به ویال حاوی محلول نانوطلای ۱۹۷ که در قطعه بیسموت جاگذاری شده، طلای ۱۹۶ و ۱۹۸ تولید می‌شود. نانوذرات طلا در یک فرآیند شیمیایی از طریق سنتز و فرآیند احیا به کمک یک عامل افزودنی تولید می‌شود به طوری که یون‌های Au³⁺ به اتم‌های طلای مد نظر کاهیده می‌شود. در نهایت، مقادیر اکتیویته و بهره اشباع با استفاده از طیف‌سنج گاما بعد از مدت زمان پرتودهی مناسب قابل ارزیابی می‌باشد.

طلای اکتیو ۱۹۸ با تابش حدود ۹۹ درصدی ذرات بتا با انرژی ۹۶۱ کیلوالکترون ولت گزینه مناسبی جهت از بین بردن سلول‌های توموری عمقی بدون تخریب سلول‌های سالم اطراف می‌باشد. برد ذرات بتا درون بافت حدود ۱۱ میلیمتر یعنی تقریبا برابر ۱۱۰۰ قطر سلول می‌باشد. این نانوطلای رادیواکتیو جهت درمان سرطان‌های کبد، پروستات و دیگر موارد توموری قابل استفاده است. با توجه به تولید مبتنی بر سیکلوترون، روش ارزان‌تر دیگری در بیمارستان‌های محلی با استفاده از شتاب‌دهنده‌های خطی نیز قابل اجراست.