سنتز نانولیپوزوم ها و هر آنچه لازم است درباره آن ها بدانید!
سنتز نانولیپوزوم ها یکی از اساسی ترین مباحث علم بیو محسوب می شود که هرچه از اهمیت آن برایتان بگوییم، حق مطلب را ادا نکرده ایم. بگویید ببینیم؛ درباره نانولیپوزوم ها چه می دانید؟! اصلا می دانید لیپوزوم چیست، چگونه تشکیل می شود و چه کاربردی دارد؟! با تفاوت های لیپوزوم و نانولیپوزوم آشنا هستید؟!
اگر پاسخ جامع و قانع کننده ای برای سوالات فوق الذکر در چنته ندارید؛ جای خوبی آمده اید. این جا بهشت شما و این مطلب مختص شماست. هر آنچه لازم است درباره نانولیپوزوم ها بدانید، در این مطلب خواهید یافت. این شما و این هم کامل ترین مقاله درباره سنتز نانولیپوزوم ها.
آشنایی با لیپوزوم ها و نانولیپوزوم ها
بیایید نخست به معرفی لیپوزوم ها بپردازیم تا در ادامه درک چیستی نانولیپوزوم برایمان ساده تر باشد. لیپوزوم ها که این روزها آوازه شان گوش جهان را کَر کرده، لایه ای لیپیدی، کروی و بسته هستند که از یک حفره درونی برخوردار می باشند. تشکیل این حفره درونی، لیپوزوم ها را به گزینه ای ایده آل برای حمل محلول های آبی و ترکیباتی همچون داروها تبدیل نموده است. لیپوزوم هایی که وظیفه انتقال دارو در بدن انسان را بر عهده دارند، می بایست بسیار کوچک بوده و ابعادی نانومتری داشته باشند. چرا که ورود و حرکت در بدن با ابعاد بزرگ برای این ساختارهای کلوئیدی ممکن نیست. به این دسته از لیپوزوم ها، نانولیپوزوم گفته می شود.
لیپوزوم ها که اهالی حوزه بیو به خوبی در جریان اهمیت آن ها، علی الخصوص در زمینه دارورسانی هستند، ساختارهایی دو یا چند لایه متشکل از صفحات فسفولیپیدی محکم می‌باشند. نخستین بار در اواسط دهه 1960 میلادی بود که جهانیان با مفهوم تحت عنوان لیپوزوم و نانولیپوزوم رو به رو شدند. در آن زمان هیچ کس نمی دانست که این مولکول های به دردبخور از یک دم آبگریز و یک سر آب دوست برخوردار هستند. با نزدیکی دو غشای منفرد به یکدیگر، دم های آبگریز این مولکول های فوقِ کاربردی به یکدیگر جذب می شوند. این در حالی است که سر آب دوست هر دو غشای حاضر در این فرآیند، به طرف آب سوق پیدا می کنند.
در طی این پروسه لایه ای مضاعف یا اصطلاحا دوتاییِ کروی از مولکول های فسفولیپید پدید می آید. این مولکول ها قادرند محلول های آبی را درون خود نگه داشته و آن ها را از نقطه ای به نقطه دیگر حمل کنند. این ویژگی نانولیپوزوم ها را به گزینه ای ایده آل برای حمل داروها در بدن تبدیل نموده است.
اشتباه نکنید…
اگر کم و بیش با مفاهیم حوزه زیست شناسی آشنا باشید، بی شک بارها و بارها اصطلاحاتی همچون میسل و لیزوزوم را شنیده اید. جالب است بدانید تعداد افرادی که لیزوزوم و حتی میسل را با لیپوزوم و نانولیپوزوم اشتباه می گیرند، کم نیست که هیچ؛ خیلی هم زیاد است. اگر شما هم جزء این دسته از افراد هستید، باید بدانید که میسل نیز همچون نانولیپوزوم ساختاری فسفولیپیدی و کروی است، با این تفاوت که از یک لایه منفرد ساخته شده است. خُب مشکلتان با میسل حل شد؟! آماده اید برویم سراغ لیزوزوم؟!
لیزوزوم که بیشتر به دلیل شباهت نامش با لیپوزوم و نانولیپوزوم اشتباه گرفته می شود، اندامکی تخصصی در سلول هاست. وظیفه این اندامک جداسازی آنزیم های تجزیه کننده از بخش های مختلف سلول و نگهداری آن ها در خود می باشد. ساختمان لیزوزوم نیز درست مانند لیپوزوم از نوع فسفولیپیدی است، با این تفاوت که در آن پروتئین هایی یافت می شوند که فعالیت آن را به عنوان یک اندامک سلولی تسهیل می بخشند.
نحوه تشکیل لیپوزوم و نانولیپوزوم
شاید چنین تصور کنید که فرآیند تشکیل لیپوزوم ها و نانولیپوزوم ها فرآیندی پیچیده و دشوار است و کلی فراز و نشیب و دردسر دارد. اما حقیقت چیزی جز این است. هنگامی که بافتی از بین می رود، لیپوزوم ها به صورت کاملا طبیعی شروع به تولید شدن می کنند. حتما می پرسید مگر چنین چیزی ممکن است؟!
بله؛ می شود، خوب هم می شود. روند کار چنین است:
هنگامی که یک بافت و سلول های تشکیل دهنده آن آسیب می بینند، قسمت های کوچکی از غشای سلولی آن ها جدا می گردد. این قطعات که ساختاری فسفولیپیدی دارند، روی خود خم شده و بدین ترتیب حفره ای کروی شکل پدید می آورند. محلول های مختلف از داروها گرفته تا سایر محلول های آبی موجود در بدن در این حفره ها محصور شده و از جایی به جای دیگر حمل می گردند.
اصلی ترین دلیل تشکیل این ساختارها، ایجاد بر هم کنش میان قسمت های آب دوست و آبگریز فسفولیپیدی جدا گشته از سلول ها و محلول های آبی موجود در اطراف آن ها است. وجود چنین بر هم کنش هایی موجب اتصال دو سر قطعات لیپیدی به هم شده و بدین ترتیب ساختاری کروی را پدید می آورد. محیط درونی ساختار ایجاد شده به طور کامل از محیط بیرونی آن متمایز شده است. جالب است بدانید که از طریق این فرآیند می توان خیلی ساده و بی دردسر در محیط آزمایشگاه به تولید لیپوزوم مصنوعی پرداخت.
شاید از خودتان بپرسید چه می شود که لایه های غشای لیپیدی شکسته و لیپوزوم تولید می شود؟!
سوال خوبی است و پاسخ جالبی دارد. دانشمندان و محققان برای آن که لایه های غشای لیپیدی را شکسته و از این طریق لیپوزوم هایی با ابعاد دلخواه تولید نمایند، از یک مولد موج صوتی استفاده می کنند. آن ها با استفاده از این مولد، امواج صوتی ای تولید می کنند که مقدار فراوانی انرژی دارند. مقدار این انرژی به حدی زیاد است که می تواند مولکول های دو لایه لیپیدی را در سریع ترین زمان ممکن در هم شکسته و آن ها را به قطعاتی جدا با ابعاد کوچکتر، تبدیل نماید. قطعاتی که بدین روش ایجاد می شوند، در معرض نیروهای ایجاد کننده لیپوزوم و نانولیپوزوم قرار گرفته و کره های لیپوزومی را می سازند.
روش های سنتز لیپوزوم و نانولیپوزوم
کاربردهای گسترده لیپوزوم ها و نانولیپوزوم ها زمینه ای را فراهم ساخته است که سنتز این ساختارهای لیپیدی از روش های متعدد و متنوع امکان پذیر باشد. روش سنتز انتخابی تابع نوع ترکیبی است که نانولیپوزوم قصد حمل آن را دارد. بر این اساس دو روش بارگیری پیش روی شما قرار دارد که عبارتند از بارگیری فعال و بارگیری غیر فعال.
بارگیری فعال یکی از کارآمدترین روش های انتقال است که پس از تشکیل لیپوزوم ها و نانولیپوزوم ها با هدف بارگیری ترکیباتی آمفی فیلیک به کار گرفته می شود. این در حالی است که بارگیری غیر فعال پیش از تشکیل لیپوزوم و به منظور حمل ترکیبات آب دوست و آب گریز، مورد استفاده قرار می گیرد. پربازده ترین روش هایی که در راستای سنتز لیپوزوم برای بارگیری غیر فعال استفاده می شوند، به قرار زیرند:
- پراکندگی مکانیکی شامل روش های استفاده از امواج سونی کیت، انجماد و ذوب لیپوزومی، فشار سلول فرانسونی، میکروامولسیفیکشن و انحلال غشایی
- انتشار در انحلال
- حذف دترجنت
کلیه روش های سنتز لیپوزوم و نانولیپوزوم 4 مرحله اصلی زیر را شامل می شوند:
- خشک نمودن لیپید از حلال های آبی
- پراکنده نمودن لیپید در محیط های آبی
- خالص ساختن لیپوزوم به دست آمده
- آنالیز، بررسی و تجزیه و تحلیل محصول نهایی به دست آمده
کاربردها
ویژگی های مفید لیپوزوم ها و نانولیپوزوم ها دست به دست هم داده و بر اهمیت و کاربرد این ساختارهای کلوئیدی افزوده اند. اگر بگوییم اصلی ترین کاربردهای این محصول به حوزه بیو، پزشکی و سلامت اختصاص دارد، گزاف نگفته و اغراق نکرده ایم.
کاربرد لیپوزوم ها و نانولیپوزوم ها در مطالعات سلولی بر هیچ کس پوشیده نیست. این ساختارها به وفور در ساخت محصولات آرایشی و بهداشتی مورد استفاده قرار گرفته و با قابلیت های فوق العاده شان صنایع غذایی را دگرگون کرده اند. هرچه از کاربرد لیپوزوم ها در روش های درمانی و مطالعات پزشکی برایتان بگوییم، حق مطلب را ادا نکرده ایم. نتایج مطالعات پزشکی انجام شده حاکی از آن است که لیپوزوم ها می توانند کارایی داروها را به طرز شگفت انگیزی افزایش داده و سمیت داروها را تا حد قابل توجهی بکاهند. این ساختارها می توانند داروهای ضد تومور را خیلی ساده و سریع به سلول های تومور انتقال داده و بدین ترتیب زمینه بهبود بیماری را فراهم سازند.
