مرگ سلول های سرطانی با نانوذرات مغناطیسی

در این طرح، نانوذرات سرامیکی لانتانیم منگنیت آلاییده با استرانسیم (La0.8Sr0.2MnO3) به روش آسیای مکانیکی و با انجام عملیات حرارتی تولید شده‌اند.

دکتر ابوالقاسم عطائی نکته‌ مهم در سنتز این نانوذرات را بدین صورت بیان کرد: «مهم‌ترین مطلب در این رابطه تنظیم دمایی موسوم به دمای کیوری (Curie) نانوذرات است. دمای کیوری دمایی هست که در آن نانوذرات خواص مغناطیسی خود را از دست داده و افزایش دما نخواهند داشت. 

در نتیجه با وجود اعمال میدان مغناطیسی، حرارت بیش‌تری تولید نمی‌شود. از آنجایی که سلول‌های سرطانی در دمایی پایین‌تر از سلول‌های سالم از بین می‌روند، این دما باید طوری برای نانوذرات تنظیم شود که بالاتر از دمای کشته شدن سلول‌های سرطانی و پایین‌تر از آسیب رساندن به سلول‌های سالم باشد. ما در این تحقیق با موفقیت به این مهم دست یافته‌ایم.»

کاربرد نتایج این طرح به صورت مستقیم در درمان سرطان از طریق روش هایپرترمیا و نیز تولید پیل سوختی اکسیدی جامد است.

به گفته‌ عطائی، دمای کیوری (Curie) نانوذرات مغناطیسی سنتز شده در این طرح 46 درجه‌ سانتیگراد است. این دما به خوبی در حدود دمای لازم برای از بین بردن سلول‌های سرطانی و عدم آسیب رسانی به سلول‌های سالم است. 

این خاصیت در نتیجه‌ تغییر در اندازه‌ نانو ساختارهای سنتز شده است. تغییر اندازه‌ نانوذرات سنتز شده، به مواد اولیه و روش سنتز بستگی دارد. به عبارتی عوامل مؤثر در سنتز شامل میزان و شدت آسیاکاری، دما و زمان عملیات حرارتی است. همچنین برای حل مشکل سازگاری با بدن، لایه‌ای از سیلان بر روی این نانوذرات پوشش داده شده است.

این محقق در ادامه نحوه‌ روش درمانی هایپرترمیا به کمک این نانوذرات را این گونه توضیح داد: «با اعمال میدان مغناطیسی متناوب در خارج از بدن بیمار، دمای نانوذرات و کل بافت بالا می‌رود تا در حدود 43 تا 44 درجه سانتیگراد سلول‌های سرطانی کشته شوند. 

با ادامه اعمال میدان مغناطیسی، این نانوذرات در دمای 46 درجه، خواص پارامغناطیس پیدا کرده و دیگر تولید حرارت نمی‌کنند. در نتیجه دمای بافت از 46 درجه سانتیگراد بالاتر نخواهد رفت و سلول‌های سالم موجود در بافت آسیبی نمی‌بینند. این در حالی است سلول‌های سرطانی همه به طور کامل از بین می‌روند.»

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر ابوالقاسم عطائی، عضو هیأت علمی دانشگاه تهران، سید محمد سلیلی، از دانشگاه ایالتی کِنت ایالات متحده امریکا، دکتر محمد رضا براتی، از دانشگاه موناش استرالیا، و زویا صدیقی بوده که نتایج آن در مجله‌ Materials Characterization (جلد 106، شماره 1، سال 2015، صفحات 78 تا 85) منتشر شده است.