آیا می‌دانید لیپوزومها با وجود ساختار ساده‌اشان دارای چه کاربرد‌های مهمی هستند؟
لیپوزومها درواقع وزیکول‌های لیپیدی ساده‌ای هستند که از مولکول‌های فسفولیپیدی تشکیل شده‌اند و شامل یک هسته‌ی آبی هستند که در میان یک یا تعداد بیشتری لایه‌ی فسفولیپیدی احاطه شده است.
مولکول‌های فسفولیپیدی - که از گروه چربی‌ها هستند - از دو بخش «آب‌دوست» (Hydrophilic) و آب‌گریز (Hydrophobic) تشکیل شده‌اند:
• دم: یک ساختار غیرقطبی بلند و آب‌گریز، متشکل از دو زنجیره‌ی هیدروکربنی (Hydrocarbon) (یک رنجیره‌ی اشباع و یک زنجیره‌ی غیراشباع)
• سر: ساختار قطبی و آب‌دوست (متشکل از گروه گلیسرول، گروه فسفات و گروه کولین)
بدین‌ترتیب فسفولیپیدها دارای انتهای قطبی و غیرقطبی هستند.
در‌صورتی‌که
فسفولیپیدها را در آب پخش کنیم، به‌سرعت به یکدیگر متصل شده و به‌صورت
غشایی دولایه درمی‌آیند؛ هر کدام از این‌ها شامل دو لایه‌ی صفحه‌ای
لیپیدی است که سطوح غیرقطبی (آب‌گریز) آن در تماس با یکدیگر و سطوح قطبی
(آب‌دوست) در تماس با محیط آبی هستند.
غشاها
قسمت‌هایی آبی را – به‌همان صورتی که غشای سلول فضای داخلی سلول را احاطه
می‌کند - دربرگرفته و ساختاری کره‌مانند ایجاد می‌کنند.
این بدان علت
است که یک‌سر هر‌کدام از مولکول‌ها، محلول در آب است، درحالی‌که سر دیگر
در آب نامحلول است. در واقع این غشای دولایه اساساً همان غشای سلول است که
فاقد قسمت‌های پروتیینی است. لیپوزومها معمولاً برای مطالعه‌ی خصوصیات
لیپید‌های دولایه استفاده می‌شوند. ویژگی لیپوزومها با تکنیک‌های متفاوتی
نظیر پراش پرتو ایکس شناخته شده است.
کشف لیپوزومها بر این واقعیت
مبتنی بود که با مخلوط کردن لیپید‌ها و دارو‌ها و تکان دادن سریع مخلوط
به‌دست آمده توسط دستگاه‌های تکان‌دهنده‌ی فراصوت، قرص‌های بسیار ریزی از
قطره‌های بسیار کوچک چربی به‌دست آمد که در آن، لایه‌های داروی محلول در
آب بین لایه‌های چربی قرار گرفته بودند. هدف آن بود که با تزریق
لیپوزومها به درون دستگاه گردش خون، آنها توسط سلولهای توموری انتخاب و
جذب شوند؛ به‌دنبال شکسته شدن در محل سلولهای توموری روی سلولهای سرطانی
پاشیده شده و آنها را - بی‌آن‌که به سلولهای سالم بدن آسیبی وارد سازند
- نابود کنند.
پژوهشگران تلاش کرده‌اند با استفاده از لیپوزوم‌های
حامل داروی ضد‌تومور که از دید سلولهای مهاجم سیستم ایمنی فرد مبتلا در
امان باشد محموله‌ی دارویی کشتن سلول را بر روی تومور‌های سرطانی بریزند.
آزمایش‌‌‌های صورت گرفته با این لیپوزومها در حیوانات مبتلا به سرطان،
موفقیت‌امیز بوده است. طبیعتاً در صورت موفقیت کاربرد این لیپوزومها در
سرطان‌های انسانی، گام بلندی در راه درمان سرطان برداشته شده عوارض شیمی
درمانی سرطان کاهش خواهد یافت.
لیپوزومها برای اولین بار در سال 1340 (1961 میلادی) توسط دکتر «الک بنقام» (Alec D. Bangham FRS) – که روی فسفولیپیدها و لخته شدن خون مطالعه کرده بود - در انگلستان تولید شد.
برخی از دلایل اصلی که اساس کاربرد‌های وسیع لیپوزومها را در پژوهش‌های درمانی و زیستی پی‌ریزی کرده است به‌شرح ذیل است:
• تشابه ساختمان‌های دو‌لایه‌ی لیپوزوم با غشای سلول و توانایی محدود‌سازی مواد آب‌گریز و آب‌دوست به‌وسیله‌ی آنها.
|
• لیپوزومها
می‌‌توانند دارو‌ها را به محل مورد نظر در بدن برسانند و نیز مانع از
رسیدن آنها به قسمت‌های حساس بدن شوند که آن دارو برای‌شان سمی است.
|
• لیپوزومها
می‌‌توانند بهعنوان منبع ذخیره عمل کرده و ماده‌ی به‌دام افتاده درون‌شان
را به‌آرامی و طی زمان مشخص آزاد نمایند؛ بدین‌طریق در بازه‌ی زمانی معین،
میزان دارو را در جریان خون کنترل کنند.
|
• دارو‌هایی
که درون لیپوزومها جاسازی می‌شوند – به‌ویژه آن‌هایی که در قسمت آبی
درونی به‌دام می‌افتند - از تأثیر فاکتور‌های مضری که در بدن میزبان وجود
دارد در‌امان می‌مانند؛ این امر موجب می‌شود بیمار از تأثیرهای مضر دارو
در‌امان باشد.
|
• لیپوزومها
می‌‌توانند با تأثیرهای متقابلی که به شیوه‌های مختلف روی سلولهای هدف
دارند به ورود دارو‌هایی که در حالت آزاد قادر نیستند به سلول داخل شوند
کمک کنند. |
| • لیپوزومها باعث افزایش اثر دارو می‌شوند. |
البته باید توجه داشت که ساختار لیپوزومها محدودیت‌های خاص خود را دارد که توضیح آن از این بحث خارج است.
لیپوزومها
دارای حالت پویا (دینامیک)اند و با توجه به نوع بار، اندازه و ...
ساختار‌های مختلفی به خود می‌گیرند. درواقع لیپوزومها دارای ساختار‌های
متفاوتی هستند و به‌تناسب ساختارشان عملکرد‌های ویژه‌ای دارند.
«استفاده از لیپوزوم در تومورشناسی»
|
مثلاً بهعنوان ابزار‌های بیوشیمیایی و بیوفیزیکی استفاده‌های بسیاری دارند. برای مثال:
- بهعنوان ناقلی برای رساندن مواد محلول در آب و هم‌چنین مواد محلول در چربی به سلول هدف
- بهعنوان «کمک‌کننده‌ی ایمونولوژیکی» (Immunological Adjutants)
- بهعنوان پیش‌ماده برای مطالعه‌ی ویژگی‌های غشا.
لیپوزومها
برای رساندن واکسن‌ها، آنزیم‌ها یا دارو‌ها (مثل انسولین و دارو‌های
ضد‌سرطانی) به بدن استفاده می‌شوند. وقتی لیپوزومها برای رساندن دارو‌ها
به‌کار می‌روند از سلولهای سالم دربرابر سمیت دارو‌ها حفاظت کرده و از
تمرکز دارو‌ها در بافت‌های آسیب‌پذیر (مثل کبد و کلیه) جلوگیری می‌نمایند.
استفاده از این روش، تأثیرهایی نظیر حالت تهوع، خستگی و کوفتگی و ریزش مو
را کاهش داده و یا حذف می‌کند. لیپوزومها به‌خصوص در درمان بیماری‌هایی
مؤثرند که روی فاگوسیت‌کننده‌های دستگاه ایمنی تأثیر می‌گذارند. این امر
به این علت است که لیپوزومها تمایل دارند در فاگوسیت‌هایی که آنها را
بهعنوان مهاجم خارجی تشخیص داده‌اند تجمع یابند. لیپوزومها هم‌چنین در
ژن‌تراپی اهمیت ویژه‌ای دارند و به‌طور آزمایشی برای حمل ژنهای نرمال
به داخل سلول‌ها به‌منظور جایگزینی ژنهای ناقص، معیوب و بیماری‌زا به‌کار
برده شده‌اند؛ بدین‌صورت که از طریق لیپوزومها می‌توان «دی‌ان‌ای» (DNA) را تقریباً به‌طور اختصاصی به بافتی ویژه از بدن انتقال داد.
لیپوزومها
گاهی اوقات در لوازم آرایشی نیز استفاده می‌شوند. (مثلاً در یک سری
کرم‌های بهداشتی، برای مثال در نوعی کرم پوست از لیپوزوم استفاده شده است؛
کرم حاوی لیپوزوم ویتامین سی (Vitamic C) نمونه‌ای از این محصولات است.
نمونه‌ای از نحوه‌ی عملکرد این‌ها به صورت زیر است:
مواد
(مثلاً دارو های) محلول در آب، به محلول مائی‌ای اضافه می‌شوند که بین
توده و تجمع سر‌های آب‌گریز به دام افتاده است. مواد محلول در چربی در
لایه‌ی فسفولیپیدی جا داده می‌شوند. . ( خصوصیات فیزیکی لیپوزومها از
طرفی به نوعمحصورسازی
نیز ارتباط پیدا می‌کند. هنگامی که دارو‌های محلول درآب در لیپوزومها
محصور می‌شوند، تغییری در خصوصیات فیزیکی لیپوزوم ایجاد نمی‌کنند و تأثیر
متقابلی بین دارو و لیپوزوم وجود ندارد؛ ولی هنگامی‌که دارو‌های چربی‌دوست (Lipophilic) در غشای لیپوزوم قرار می‌گیرند ، در خواص فیزیکی آنها مانند «تی سی» (TC)
(دمایی را که در آن زنجیره‌های لیپوزوم از حالت منظم جامد به حالت نا منظم
بلور مایع تبدیل می‌شود، دمای تغییر فاز می گویند (..تی سی..)؛ که با
افزایش آزادی زنجیره‌های در چرخش و افزایش سطح غشا به ازای هر مولکول،
همراه می‌باشد.) تغییرات قابل ملاحظه‌ای ایجاد‌می کنند.) پس از
قرار‌دادن مواد (مثلاً دارو) مورد‌نظر درون لیپوزومها، روی سطح آنها
مولکول‌های پادتن ویژه قرار داده می شود که بافت یا اندام مورد‌نظر را
شناسایی کند و به آن ملحق شده و مواد دارویی را در آن سلول‌ها آزاد کند
سیستم‌های
دارو‌رسانی عبارتند از رساندن دارو در زمان معین و با دوز کنترل‌شده،به
اهداف دارویی خاص در بدن.این کار به نحو چشم‌گیری ایمن‌تر، و بسیار مؤثرتر
از پخش دارو در تمام بدن است.یکی از مشکلاتی که وجود دارد این است که این
اهداف در بدن ممکن است بسیار کوچک و پراکنده باشند.استفاده‌ی بهتر از
دارو‌رسانی می‌تواند اجازه‌ی استفاده از روش‌های جدید درمانی را بدهد و
مثلاً استفاده از دارو‌هایی که غیر از مورد مصرف آن، بسیار سمی
باشند.سیستم‌های دارو‌رسانی برای اینکه قادر به رساندن دوز مورد‌نیاز دارو
در زمان معین به سطح هدف باشند،از سیستم‌های طراحی‌شده‌ی نانومتری فعال یا
غیرفعال استفاده می‌کنند. وسایل نانومتری نیز ممکن است به صورت دقیقی قادر
به رساندن مواد به سلول‌ها می‌باشند.
پایداری و ذخیره سازی لیپوزومها:
1.پایدای
شیمیایی لیپید‌ها ( به طور کلی فسفولیپید‌های اشباع‌شده در مقایسه با
فسفولیپید‌های غیراشباع،کمتر در معرض تخریب و اکسیداسیون قرار می‌گیرند و
لیپوزوم‌های پایدارتری ایجاد‌می کنند. کلسترول در کاهش پایداری لیپوزومها
نقش دارد.
2.پایداری اندازه‌ی لیپوزوم
3.پایداری ساختمانی
4.نگهداری محتویات محصورشده
5.تأثیرات مایعات بیولوژیکی بر نفوذ پذیری لیپوزوم‌ه
