به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از دانشگاه صنعتی شریف، مقاله محققان دانشگاه شریف در مجله معتبر نانواسکیل (Nanoscale) منتشر شد که مدلسازی های انجام شده در این پژوهش برای اولین بار در دنیا انجام شده است.

مهدی توکل دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف با راهنمایی های رضا نقدآبادی استاد دانشکده مهندسی مکانیک و پژوهشکده علوم و فناوری نانو دانشگاه صنعتی شریف، موفق به درج نتیجه تحقیق خود در مقاله ای با عنوان «اثر متابولیت‌ بیماری‌ها بر تعامل پروتئین-نانو ذره» در مجله معتبر Nanoscale شدند.

این پژوهش با همکاری محققانی از دانشگاه خواجه نصیر، دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی هاروارد و انستیتو تحقیقات سرطان نیویورک انجام شده است.

رضا نقدآبادی استاد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف گفت: بیماری سرطان که در آن مکانیزم تولد و نابودی سلول ها مختل می شود، یکی از دلایل اصلی مرگ و میر بشر در سال های اخیر بوده است.

وی افزد: از فرآیند تحویل دارو می توان به عنوان یکی از راه های جدید مبارزه با این بیماری نام برد.

این استاد دانشگاه تاکید کرد: در این روش از یک نانوذره برای انتقال دارو به بافت سرطانی بهره گرفته می شود. در هنگام ورود نانوذره به بدن، سطح خارجی آن با لایه ای از پروتئین های مختلف موسوم به لایه پروتئینی (Protein Corona) پوشانده می شود.

نقدآبادی عنوان کرد: وجود این لایه پروتئینی در فرآیند انتقال دارو از دو جهت اهمیت دارد. از یک سو سلول های بدن انسان نانوذره سنتز شده را نمی‌بینند و در عمل با لایه پروتئینی تعامل دارند و از سوی دیگر پروتئین های سیستم دفاعی بدن از جمله پروتئین فیبرینوژن از طریق تغییر در ساختار ثانویه در هنگام تشکیل این لایه، با گلبول های سفید تعامل خواهند داشت و در نتیجه نانوذره از بدن دفع می شود.

وی تاکید کرد: در این پژوهش جنبه دوم مد نظر قرار گرفته است.

این عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک افزود: با بررسی مطالعات قبلی انجام شده در زمینه تشکیل لایه پروتئینی مشخص شد که در این مطالعات از هر دو روش تجربی و روش دینامیک مولکولی بهره گرفته می‌شود.

نقدآبادی گفت: در روش اول، تعامل مجموعه ای از پروتئین های موجود در خون با نانوذره مورد بررسی قرار می گیرد. حال آن که دقت بالا و هزینه محاسباتی زیاد روش دینامیک مولکولی باعث شده که در مطالعات انجام گرفته با این روش، جنبه های میکروسکوپی بر هم کنش یک پروتئین با یک نانوذره مدنظر قرار گیرد. با کاوش بیشتر در مقالات تجربی مشخص شد که نحوه تشکیل لایه پروتئینی برای افراد با بیماری های مختلف، متفاوت است.

وی افزود: این تفاوت منجر به معرفی مفهومی جدید با عنوان لایه پروتئینی شخصی و در نهایت پزشکی شخصی (Personalized medicine) شد.

این استاد دانشگاه اظهار داشت: باتوجه به بررسی های انجام شده می توان به این نتیجه دست یافت که در بیماری های مختلف، متابولیت ها که محصول سوخت و ساز ارگان های بدن هستند، تفاوت دارند.

نقدآبادی گفت:همچنین، تاکنون جزئیات میکروسکوپی نقش متابولیت ها در تشکیل لایه پروتئینی شخصی بررسی نشده است، بنابراین در پژوهش انجام شده هدف اصلی مطالعه نحوه تشکیل لایه پروتئینی در حضور متابولیت مربوط به بیماری های مختلف تعیین شد.

وی اضافه کرد: در این پژوهش برای شبیه سازی نقش گلوکز و کلسترول (متابولیت بیماریهای دیابت و کلسترول بالا) بر تشکیل لایه پروتئینی اطراف نانو ذره حاوی دارو، از روش چندمقیاسی استفاده شد.

این استاد دانشگاه گفت: بدین منظور مدل سازی تمام اتمی و درشت دانه متابولیت های این بیماری‌ها انجام شد.

نقدآبادی تاکید کرد: از گام های دیگر این پژوهش می توان مقایسه نحوه تشکیل لایه پروتئینی در صورت حضور و در عدم حضور متابولیت ها را ذکر کرد.

وی عنوان کرد: نتایج شبیه سازی به صورت کیفی با نتایج تجربی موجود، مقایسه شده و صحه گذاری شد.