پایان نامه با کلید واژه های کنتراست، تصویربرداری، ایکس

های نقره بااستفاده از میله های نانویی طلا بعنوان بذرها نیز گزارش شده است. روش های دیگر برای سنتز نانو ذره طلا بیمتالیک شامل تکنیک رسوب پت پتی (Sputter) در مایعات یونی (Okazaki 2008 ) ، سنتز فتوشیمیایی (Pal and Esumi 2007) ، و رسوب Auو Ag در سیلیس می باشد (Pal and De 2007) .اخیرا” یک روش میکرومولسیون معکوس برای تدارک نانوذرات Auو Ag با روکش سیلیسی ایجاد شده است (Han 2008) سالهاست سهولت ساخت و خواص نوری و شیمیایی منحصر بفرد در کاربرد نانو ذره طلا در تصویربرداری مولکولی مختلف و کاربردهای تحویل مورد توجه قرار گرفته اند.جالب تر اینکه توزیع زیستی منحصربفرد آنها در تومورها منجر به کشف نانو سیستم های طلا بعنوان وسیله ای برای عوامل شیمی درمانی شده است.
در تصویربرداری زیستی (Bioimaging) محققین ازعوامل برون زای مختلف برای مجسم کردن قسمت های زیرسلولی اصلی استفاده کرده اند. تصویربرداری سلولی از طریق تولید کنتراست کلریمتری بین ارگانل های زیرسلولی و سلولی مختلف بااین عوامل تصویربرداری بدست آمد. عوامل تصویربرداری برون زایی معمولی شامل شلات های لانتانید و فلوروسفرهای آلی است (Sharma 2006 ) . بااینهمه ، فلوروسفرهای آلی مستعد به سفیدسازی نوری ، زمینه های کوآنتوم پایین و دریچه انتشار وسیع می باشند( Bruchez 1998, Chan 2002 ) . به عبارت دیگر شلات های لانتانید مستعد موقعیت یابی غیرانتخابی در فضای خارج وریدی می باشند (Sharma 2006 ) . عیب و نقص های عوامل تصویربرداری معمولی کاربردهایشان را بعنوان ابزارهای تشخیصی بیومدیکال محدود کرده اند و به نانوذرات معمولی مثل نانوذرات مغناطیسی (Kim 2003, Martina 2005, Lee 2006 ) Q- dot ها و نانو ذره بعنوان عوامل کنتراست دیگر تحریک کرده اند. این نانو مواد ابزارهای تشخیصی بهینه ای هستند زیرا آنها بیشتر حساسیت های عوامل تصویربرداری معمولی را حذف می کنند. بااینهمه ، سیتوتوکسیتی شدید بیشتر نانو مواد فایده شان را در کاربردهای آزمایشگاهی و در محیط زنده از دست داده اند. El-Sayed 2005) Thurn 2007, Lewinski 2008,). نانو ذرات طلا استثناهای منحصربفردی هستند زیرا آنها نسبت به محیط سلولی قابل تحمل تر و هماهنگ ترند Tkachenko 2003, Connor 2005, Shukla 2005 ) بنابراین کنتراست کلریمتری مشاهده شده در سلوب های درمان شده با نانو ذرات طلا می تواند با اندازه، شکل یا حتی تغییر سطح آنها بخاطره یک پدیده بنام رزنانس پلاسمون سطح SPR کنترل شود. وقتی برانگیخته شد ، رزنانس پلاسمون سطح ( ( SPR نانو طلا می تواند نور را در طیف قابل رویت یا نزدیک مادون قرمز، یک خاصیت فوق العاده مفید برای تکنیک های تصویربرداری نوری در محیط زنده ،و تصویربرداری لومینسنس دو فتونی پخش و جذب کند این دو تکنیک تشخیصی نوری مخصوصا کنتراست سلولی با تنظیم رزنانس پلاسمون سطح ( ( SPR نانو ذره طلا تا طیف NIR تولید می کند. دیگر ابزار تشخیصی غیرتهاجمی مثل MRI و توموگرافی محاسبه شده اشعه ایکس از ذره بعنوان عامل کنتراست دهنده بترتیب برای سهولت تغییرسطح و ضریب جذب اشعه ایکس بالاتراستفاده کرده است.
MRI یک ابزار تشخیصی غیرتهاجمی است که از میدان های مغناطیسی تا ترکیب ناهمگون آب در ارگانیسم ها استفاده می کند Weissleder and Mahmood 2001, Caravan 2003)). مقادیر مختلف رلاکسیویته پروتون آب به تصاویر کنتراست دهنده سلول های مختلف تبدیل می شود. تصاویر MRI را می توان با کاهش زمان رلاکسیون عرضی و طولی پروتون آب افزایش داد (Caravan 1999,Merbach and Toth 2001) . این افزایش اغلب با استفاده از عامل کنتراست دهنده مثل شلات های گادولینوم یا اکسید آهن سوپرپارامغناطیسی مشاهده می شود (Aime 1998 ). سرطان درمانی فتودینامیک بر اساس خواص سلول های سرطانی با اکسیژن یکتایی40 تولید شده با لیزر که سیتوتوکسی است می باشد. یک مقدار بیشتر از یک رنگ خاص که برای تولید اکسیژن یکتایی است در سلول های سرطانی اتخاذ می شود وقتی با یک بافت سالم مقایسه می شود، بنابراین یک اشعه لیزری تابیده شده به سلول تنها سلول های سرطانی را از بین می برد. متاسفانه یک تاثیر جانبی از این درمان وجود دارد، مولکول های رنگی باقیمانده به سمت پوست و چشمها حرکت می کند و بیمار به نور خورشید خیلی حساس می شود، این تاثیر برای شش هفته ادامه می یابد. تلاش برای جلوگیری از بروز این اثر به صورت محصور شد مولکول های رنگ در داخل یک نانو ذره متخلخل منجر شد، در نتیجه رنگ در نانو ذرات باقی می ماند و به بخش های دیگر بدن پخش نمی شود، حتی اگر رنگ در نانو ذرات باقی نماند توانایی برای تولید اکسیژن بخاطر اندازه حفره(حدود 1 نانومتر) که می تواند آزادانه اکسیژن را به بیرون پخش کند، باقی نمی ماند و موثر واقع نمی شود.
2-3-1توموگرافی محاسبه شده اشعه ایکس :
توموگرافی محاسبه شده اشعه ایکس (X-ray CT )روش تشخیصی غیرتهاجمی دیگریست که تصاویر سه بعدی از سلول های مختلف براساس یک سری از تصاویر اشعه ایکس دو بعدی پیرامون یک محور چرخشی تکی ایجاد می کند. عوامل کنتراست دهنده اغلب برای افزایش کنتراست بین سلول ها بعلت میل ترکیبی آنها برای جذب اشعه ایکس بکار می رود. یکی از پرکاربردترین عوامل کنتراست دهنده توموگرافی محاسبه شده اشعه ایکس اولتراویست (Ultravist ) (iopromide) یک رنگ مولکولی کوچک یدی نام دارد.
شکل2-1 : ساختار شیمیایی اولتراویست (Ultravist ) (iopromide) ، یک عامل کنتراست بکاررفته در توموگرافی محاسبه شده اشعه ایکس
چندین نقص اولتراویست وجود دارد که شامل مسمومیت کلیوی، نشت وریدی و فاصله تصویربرداری محدود بخاطره دفع کلیوی سریع است (Kim 2007). محدودیت مشاهده شده در عوامل کنتراست دهنده CT اخیرا” با استفاده از نانو ذره مغلوب شد. نانو ذرات طلا چندین امتیاز بر عوامل کنتراست دهنده فعلی دارد مثل ضرایب بالاتر جذب اشعه ایکس ، تنوع کاربرد در تغییر سطح و کنترل منظم اندازه و شکلنانو ذرات طلا . اخیرا” کیم و همکارانش بررسه های CT را بر روی این نانو طلا با روکش پلی اتیلن گلیکول (PEG) بعنوان عامل آنتی بیوفولینگ تا آزمایش کاربردهای محیط زنده بعنوان عوامل کنتراست CT برای آنژیوگرافی و شناسایی هپاتوم انجام دادند. اندازه گیری های ضریب جذب اشعه ایکس در آزمایشگاه نشان می دهد که کاهش نانو ذرات طلا با روکش پلی اتیلن گلیکول (PEG) 5.7 بار بالاتر از اولتراویست (Ultravist ) در چنین غلظتی است. با روکش پلی اتیلن گلیکول (PEG) یک گردش خون بلندمدت تری(تقریبا” 4 ساعت بدون اتلاف ظاهری در مدل موش ها) نسبت به اولتراویست (Ultravist ) با تنها حدود 10 دقیقه دارد. این نتایج سهولت نانو ذره را بعنوان یک عامل کنتراست CT در محیط زنده نشان داد. هرچند هیچ مسمومیت قابل توجهی در سلول های کبدی در معرض نانو ذره با روکش پلی اتیلن گلیکول (PEG) برای 24 ساعت شناسایی نشد، بررسی های بیشترباید برای نانو ذرات طلا با روکش پلی اتیلن گلیکول (PEG) قبول شد تا یک عامل کنتراست مفید از لحاظ کلینیکی بررسی شود.
2-3-2 حسی زیستی ( Biosessing) :
بیو سنسورها از مولکول های زیست شناسی مثل آنتی بادی ها، آنزیم ها، کربوهیدرات ها و اسیدهای نوکلئیک برای شناسایی یا پیگیری دوره هر پدیده بیولوژیکی جالب استفاده می کند (Otsuka 2001 Mc Fadden 2002 ). واکنش ها مثل پیوند هیدروژنی و انتقالات مرحله به مرحله بین مولکول های گیرنده و لیگاند همراه با تکنیک های قابل برداشت مثل کلریمتری، فلورسانس ، پیام های بیومغناطیسی برای حس رویدادهای بیوشیمیایی خاص بکارمی روند( ( Mc Fadden 2002
بیوسنسور ها کاربردهای مختلفی دارند: پردازش غذا ، برای کنترل پاتوژن های موجود در غذا در عرضه غذا، کنترل محیطی برای شناسایی آلودگی ها و سموم در محیط، دفاع رفاه زیستی برای شناسایی باکتری ها ، ریروس ها و سموم زسیت شناسی و تشخیص های کلینیکی برای اندازه گیری سطوح گلوکز خون (Mc Fadden 2002 )
نانو ذرات طلا خواص الکترونیکی و نوری خاص مثل SPR افزایش شده ، انتشار افزایش یافته سطح و پخش رامان افزایش یافته سطح (SERS) را نشان می دهداین نانو ذرات بطور کارآمدی لومینسنس دو فوتونی را منتشر می کند زیرا آنها می توانند SPR رابا حداقل رطوبت بعد از تحریک فوتون نگه دارند . این خواص در حس یا کنترل رویدادهای مولکولی متعددی از جمله واکنش پروتئین با پروتئین، انباشتگی پروتئین و پیچیدن پروتئین بکاررفته اند (De 2007 ). برای مثال پیام های AuNPs SPR نه تنها برای شناسایی DNA ها بکاررفته اند بلکه برای تمایز میان زوج های DNA ناجورو خوب نیز بکار رفته اند. میرکین و همکارانش گزارش کردند.
نانو ذرات طلا که باآن یک مخمر iso-1-cytochorome c (Cytc) بصورت کووالانسی می چسبد ، زار و همکارانش نشان داده اند که نانو ذرات طلا را می توان بعنوان یک سنسور برای پیگیری جفت شدن یک مولکول پروتئینی بکار برد. به استناد قرار گرفتن در یک بافر با pH متفاوت ، Cytc افزودنی در pHپایین جفت نمی شوندبنابراین توده نانو ذره در حالی القا می شود که در pH بالا اتفاق بیفتد.تا منجر به ایجاد توده می شود. این تغییرات تطبیقی موجب تغییرات قابل سنجشی در رنگ نانو طلا می شود و می تواند با اسپکتروسکوپی جذب US-VIS شناسایی شود (Chah 2005). دریک چنین حالتی ، تغییرات وابسته به pHدر رزنانس پلاسمون اخیرا برای ردیابی تغییرات ساختاری پروتئین القا شده. درمان فتوترمال یک روش تجربی تقریبا تهاجمی است که برای درمان سرطان و حالات مربوطه امیدوارکننده است. این ترکیبی از 2 عنصر اصلی است : (1) منبع نور ، (2) لیزرهای خاص با یک دامنه طیفی 650-900nm برای نفوذ عمیق به بافت و(2) جذب نوری نانو طلا که پرتوافشانی نوری را در یک مقیاس زمانی پیکوپانیه به گرما تبدیل میکند و بدینوسیله موجب آبلاسیون فتوترمال می شود. (Chen 2007). پیشرفت های اخیر نشان داده است که نشان طیفی آنها را می توان ساخت یا با تنظیم شکل واندازه تنظیم کرد. . ال-ساید و همکارانش نشان دادند که میله های نانویی طلایی یک باند جذب طولی در NIR به علت نوسانات SPR دارند و بعنوان عوامل فتوترمی موثرند. نانوساختارهای طلایی دیگر مثل نانوپوسته های طلایی، قفس های نانوی طلایی و نانوکروی های طلایی نیز خرابی فتوترمی موثری از سلول ها و بافت سرطانی نشان داده اند. بااینهمه ، هدف محیط زنده موثر نانو ذرات طلا برای جمعیت نامتجانس سلول ها و بافت سرطانی هنوز به انتخاب بهتر و عدم مسمومیت به سلول های نرمال پیرامون نیاز دارد. هرچند درمان های مبنی بر نانو ذرات تاثیر خوبی برای ارائه در تومورها نشان داشته اند ، هیچ یک از تومورها تابع این تاثیر مخصوصا باتوجه به ارائه نانوذرات نسبتا بزرگ نیستند. علاوه براین،فوتوترمولیسیز برای تومورهای کوچک یا سلول های متاستاتیک تکی بکار نمی رود زیرا انتشار گرما از ذرات داغ محیط بافت آسیب دیده را در مدت زمان طولانی تر افزایش میدهد. بنابراین ، روش های دیگر ارائه نانوذرات انتخابی باید بمنظور دست یابی به درمان فتوترمال موثر ایجاد شود. بررسی های اخیر نشان داده است که AuNPs متصل به آنتی بادیها و بردارهای ویروسی را می توان برای درمان فوتوترمی موثر و انتخابی بکار برد. هوآنگ و همکارانش(2006) نشان دادند که میله های نانو طلایی متصل به آنتی بادی های گیرنده عامل رشد آنتی بادی (anti-EGFR) بطور انتخابی خطوط سلولی را هدف قرار دهند که EGFR را بیان می کند.ارائه لیزر مداوم بعدی سلول های درمان شده با نانوذرات منجر به خرابی فتوترمی سلول های مثبت EGFR در نیمی از انرژی مورد نیاز برای کشتن سلول های منفی EGFR شد. بنابراین درمان خط سلول سرطان سینه HER2 نانو پوسته های طلایی با هدف

مطلب مرتبط :   منبع پایان نامه ارشد درموردتکنولوژی، کامپیوترها، حمل و نقل

دیدگاهتان را بنویسید