آزمایشگاه نانوفناوری

با توجه به نقش مهم علم شیمی در سنتز و شناسایی مواد مختلف با کاربرد های تشخیصی و درمانی، گروه نانوفناوری پژوهشکده زیست‌فناوری پژوهشگاه رویان اصفهان در سال 1390 با هدف ساخت کیت های تشخیص انواع بیماری ها، نانوحامل¬های دارو رسان، نانوذره های مغناطیسی و نانوحامل های زیستی بر پایه¬ی ترکیبات طبیعی فعالیت خود را آغاز کرد. تاکنون، در این گروه پژوهشگران و داشجویانی در رشته های شیمی، نانوبیوتکنولوژی، بیوشیمی، مهندسی پزشکی، مواد، داروسازی و میکروبیولوژی موفق به ساخت انواع نانوذرات مغناطیسی و غیر مغناطیسی عامل دار شده با بیومارکرهای بیولوژیکی و مارکرهای سنتتیک شده اند که جهت شناسایی، ردیابی و جداسازی انواع سلول¬ها (سلول¬های سرطانی، بنیادی، جنسی و ...)، دارو رسانی هدفمند و تصویربرداری زیستی به کار می روند. نتایج حاصل از این پژوهش ها در مجالات معتبر علمی چاپ شده و امید است با گسترش همکاری¬های بین رشته ای، حاصل پژوهش های گروه نانوشیمی گامی نو در توسعه روش های تشخیص و درمان بیماری¬ها باشد.

فعالیت عمده گروه:

یافتن روش¬های نوین تشخیص و درمان بیماری¬ها همواره از اهداف اصلی پژوهشکده زیست‌فناوری پژوهشگاه رویان اصفهان بوده است. در این راستا گسترش پژوهش¬های بین رشته¬ای در علوم پایه به منظور تولید علم و به کار گیری آن در بخش¬های درمانی بسیار اهمیت دارد. گروه نانوفناوری پژوهشکده زیست‌فناوری پژوهشگاه رویان نیز از این مهم غافل نبوده و با پذیرش دانشجویان علوم مختلف از دانشگاه¬های معتبر کشور مانند دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشگاه اصفهان، تربیت مدرس، بوعلی سینا همدان و... به آموزش دانش¬پژوهان پرداخته و زمینه لازم برای رشد و به کارگیری ایده¬های خلاقانه و کاربردی ایشان را فراهم کرده که حاصل این همکاری¬ها تالیف ده ها جلد پایان¬نامه کارشناسی ارشد و رساله دکتری بوده است. از جمله موضوعات اصلی مورد پژوهش در این پایان¬نامه¬ها به موارد زیر می¬توان اشاره کرد:
1) تولید مواد پرکننده حفرات استخوانی و دندان که به بازسازی بافت آسیب دیده کمک می¬کنند. در این روش از نانوکامپوزیت¬های سیلیکاتی متخلخل با عملگرهای چندگانه برای پر کردن حفره های استخوانی استفاده می شود. نانوذره¬های سیلیکاتی تولید شده از این طراحی علاوه بر قابلیت تنظیم اندازه ذرات، در محیط¬های شبیه سازی شده داخل بدن نسبت به سایر پرکننده¬های استخوان زودتر تخریب می شوند. پس روند بازسازی بافت استخوانی تخریب شده را سرعت می¬بخشند. از سویی دیگر، پیش ماده های فسفر و کلسیم موجود در این پرکننده موجب استحکام و بهبود امتزاج آن با بافت استخوانی بدن می¬گردند. حضور کاتیون¬های فلزی دارای خاصیت ضدالتهابی و ضدباکتریایی در این نوع از نانوکامپوزیت¬ها نیز تضمین کننده سلامت بافت از هرگونه عفونت تا زمان بازسازی کامل آن است.
2) تمرکز بر روی درمان بیماری های خود ایمنی که موجب التهاب مزمن در بدن انسان می شود. بیماری آرتریت روماتوئید یکی از
بیماری¬های خود ایمنی است که در آن نفوذ یک عامل باکتریایی، ویروسی یا ناشناخته به مفصل باعث تحریک سیستم ایمنی می¬شود. در ادامه با هجوم سیستم ایمنی به بافت غضروفی و نرم پوشاننده استخوان در محل مفصل، تخریب آغاز می شود و التهاب ایجاد شده سبب فراخواندن بیشتر سیستم ایمنی به موضع آسیب دیده و تحریک مدام بافت خواهد شد. درمان این بیماری مزمن نیازمند مجموعه ایی از داروهای مسکن، کورتون و متوقف کننده روند بیماری است که عوارض جانبی آن¬ها مثل تضعیف سیستم ایمنی و پوکی استخوان برکسی پوشیده نیست. در حالیکه تولید نانوبسته های جامع دارویی برای تحویل چندین دارو متداول در طب سنتی به طور همزمان در محل مفصل آسیب دیده، کارایی داروها را افزایش، ترمیم بافت را تسریع و عوارض جانبی آنها را کاهش داده است.
3) ساخت نانوحامل¬های هدفمند برای تشخیص و درمان سرطان. نانوذرات مغناطیسی بارگذاری شده با داروهای متداول شیمی درمانی قادر هستند با هدایت میدان مغناطیسی خارجی داروی خود را به محل تومور برسانند و به این ترتیب از عوارض جانبی آن برای سایر ارگان¬ها تا حد چشمگیری بکاهند، این نانوذرات تحت میدان مغناطیسی نوسان کننده تولید گرما میکنند، این گرما در محدود 42-46 درجه
سانتی¬گراد است و ضمن از بین بردن حجم عمده¬ایی از توده سرطانی، بقایای سلولی به جا مانده که عموما عامل متاستاز بعد از شیمی درمانی هستند را با رهایش طولانی مدت داروهای شیمی درمانی در محل تومور از بین می برند.
گروه نانو فناوری پژوهشکده زیست‌فناوری پژوهشگاه رویان اصفهان، با در نظر گرفتن این نکته که نانوبیوتکنولوژی، درختی تنومند برای پیوند زدن علوم شیمی، فیزیک و زیست شناسی است در برگزاری دوره-های آموزشی کوتاه مدت مانند: کارگاه آموزشی اسپکتروسکوپی وکارگاه ساخت نانوذرات فوق مغناطیسی آب-دوست کوشا بوده¬ و به آموزش روش¬های جدید سنتز نانومواد و تکنیک¬های شناسایی نانومواد به علاقه¬مندان این حوزه پرداخته است.

همچنین این گروه در کنار فعالیت¬های آموزشی و پژوهشی خود، آماده خدمت رسانی به پژوهشگران علوم مختلف و شرکت¬های نوپا فعال در زمینه تولید محصولات پزشکی و دارویی و در زمینه خدمات آزمایشگاهی، دستگاهی، تولید کیت¬های تشخیصی، سنتز نانومواد و ... است.