دانشمندان به تازگی روش درمانی پیشرفتهای برای سرطان ارائه کردهاند که از ترکیب نور LED و نانوپوششهای مبتنی بر قلع برای هدفگیری سلولهای سرطانی استفاده میکند، بدون آنکه به بافت سالم آسیبی وارد شود. این روش نه تنها امیدوارکننده است، بلکه به عنوان یک جایگزین مقرونبهصرفه و ایمن برای درمانهای سنتی سرطان مطرح شده است. برخلاف شیمیدرمانی یا پرتودرمانی که با عوارض جدی همراه هستند، این فناوری میتواند درمان دقیقتر و کمتر تهاجمی فراهم کند.
نور LED و نانو پوشش ها؛ مکانیسم عملکرد
یکی از چالشهای درمانهای فوتوترمال سنتی استفاده از لیزرهای پرقدرت و تجهیزات پیچیده است که اغلب بافتهای سالم را نیز آسیب میزنند. پژوهشگران دانشگاه تگزاس در آستین و دانشگاه پورتو پرتغال با همکاری در قالب برنامه UT Austin Portugal، روش جدیدی ابداع کردهاند که از LED نزدیک به مادونقرمز و نانوپوششهای قلع (SnOx) استفاده میکند.
این نانوپوششها پس از تابش نور LED، گرمای محلی تولید میکنند که به صورت انتخابی سلولهای سرطانی را نابود میکند. در آزمایشهای اولیه، این فناوری توانست تا ۹۲٪ سلولهای سرطان پوست و ۵۰٪ سلولهای سرطان روده را از بین ببرد، در حالی که سلولهای سالم بهطور کامل حفظ شدند. چنین دقت و ایمنی، چشمانداز جدیدی برای درمان سرطان فراهم میکند.
مزیت های ایمنی و مقرون به صرفه
یکی از نقاط قوت این روش، کاهش نیاز به تجهیزات گرانقیمت و تخصصی است. نانوپوششهای SnOx با تولید گرمای موضعی، انرژی لازم برای کشت سلولهای سرطانی را بدون نیاز به لیزرهای قدرتمند فراهم میکنند. این امر میتواند هزینههای درمان را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و دسترسی به درمانهای مبتنی بر نور را برای بیماران در مناطق دورافتاده یا با منابع محدود تسهیل کند.
ژان آنه اینکورویای، استاد مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تگزاس، میگوید: «هدف ما ایجاد روشی است که هم مؤثر و هم ایمن باشد. این فناوری سلولهای سرطانی را دقیقاً هدف میگیرد و بافت سالم را دستنخورده باقی میگذارد.»
کاربردهای بالینی و آینده درمان
نتایج اولیه نشان میدهد که این فناوری برای درمان سرطان پوست و روده کارآمد است. پژوهشگران قصد دارند با بهبود طراحی دستگاهها و استفاده از مواد مختلف، اثربخشی و دقت درمان را افزایش دهند. یکی از اهداف بلندمدت تیم، تولید دستگاههای قابل حمل است که بتوانند پس از جراحی یا به عنوان درمان تکمیلی، سلولهای سرطانی باقیمانده را در خانه بیماران یا محیطهای پزشکی کوچک از بین ببرند.
آرتور پینتو، پژوهشگر دانشگاه پورتو، اظهار میکند: «ما در نظر داریم فناوری را در دسترس بیماران در سراسر جهان قرار دهیم، به ویژه در مکانهایی که دسترسی به تجهیزات تخصصی محدود است. این روش نه تنها کمهزینه است، بلکه عوارض جانبی آن به شدت کمتر از درمانهای سنتی خواهد بود.»
پژوهش و همکاری بین المللی
همکاری UT Austin Portugal از سال ۲۰۲۱ آغاز شده و با تبادل دانش بین دو کشور، تیم توانسته تخصصهای مختلف در زمینه مهندسی مواد، مهندسی برق و علوم زیستی را ترکیب کند. این همکاری بینالمللی اکنون با تأمین بودجه اضافی، امکان توسعه فناوری برای سرطانهای دیگر مانند سرطان سینه را نیز فراهم کرده است.
دانشجویان و پژوهشگران متعددی از هر دو دانشگاه در توسعه نانوپوششها، سیستم LED و ارزیابی زیستی شرکت داشتهاند، از جمله هویی-پینگ چانگ، اوا ننس، فیلیپا سیلوا، سوسانا سانتوس، فرنائو ماگالهاس و ژوزه فرناندز. این تیم چندرشتهای، همزمان با آزمایشهای سلولی و مدلهای حیوانی، به طراحی دستگاههای پزشکی کارآمد نیز میپردازد.
چشم انداز نهایی
این فناوری میتواند افق جدیدی در درمانهای سرطان ایجاد کند؛ درمانهایی که هم مؤثر و هم ایمن هستند و امکان دسترسی گسترده برای بیماران را فراهم میکنند. با تکیه بر نور LED و نانوپوششهای قلع، امید برای درمانهای کمتر تهاجمی، مقرونبهصرفه و شخصیسازیشده برای انواع سرطانها افزایش یافته است. این پیشرفت میتواند به ویژه برای بیمارانی که از درمانهای سنتی خسته شدهاند یا دسترسی محدود به امکانات پزشکی دارند، بسیار مفید باشد.
نتایج پژوهش در مجله ACS Nano منتشر شده و تیم تحقیقاتی اکنون در حال بررسی مرحله بعدی یعنی آزمایش بالینی و توسعه دستگاههای قابل استفاده در محیط واقعی هستند. این فناوری، نمونهای از قدرت ترکیب علوم مواد، مهندسی و پزشکی برای ایجاد راهکارهای نوآورانه در درمان سرطان است.
