نوار نانویی که در کمتر از ۲ ثانیه ۳ داروی مسکن را آزاد می‌کند

به گزارش پایگاه خبری پژوهندگان عصر، این فیلم که ظاهری مشابه نوارهای تنفسی حل‌شونده در دهان دارد، ترکیبی از آسپرین، پاراستامول و کافئین را در خود جای داده و در آزمایش‌ها توانسته است حدود ۹۰ درصد مواد دارویی موجود را در کمتر از دو ثانیه آزاد کند؛ دستاوردی که می‌تواند راهی نوین برای مصرف سریع و آسان دارو، به‌ویژه برای افرادی که در بلع قرص مشکل دارند، فراهم آورد. تصور کنید به‌جای بلعیدن یک قرص، تنها کافی باشد یک نوار بسیار نازک را روی زبان قرار دهید و تقریباً دو ثانیه بعد، بخش عمده‌ای از ترکیب دارویی آن آزاد شده باشد. این ایده اکنون از مرحله تصور فراتر رفته و به یک فناوری نانویی آزمایشگاهی تبدیل شده است.

پژوهشگران دانشگاه کرنل یک فیلم نانوفیبری توسعه داده‌اند که می‌تواند سه داروی مسکن را به‌صورت هم‌زمان در خود جای دهد و با سرعتی چشمگیر در محیط آبی حل شود. نتایج این مطالعه در مجله International Journal of Pharmaceutics منتشر شده است. این فناوری می‌تواند برای گروه‌هایی مانند کودکان و سالمندانی که جویدن یا بلعیدن قرص برایشان دشوار است، اهمیت ویژه‌ای داشته باشد. البته کاربرد آن به این گروه‌ها محدود نمی‌شود و در صورت موفقیت در مراحل بعدی توسعه، می‌تواند به‌عنوان شکل دارویی جایگزین برای مصرف‌کنندگان عمومی نیز مورد استفاده قرار گیرد.

پروژه به سرپرستی تمر اویار (Tamer Uyar)، دانشیار علوم الیاف در دانشکده بوم‌شناسی انسانی دانشگاه کرنل، انجام شده و اصلی چلبی‌اوغلو (Asli Celebioglu)، پژوهشگر پسادکتری سابق این دانشگاه، نویسنده اصلی مقاله است. پایه این فناوری، استفاده از نانوالیاف است؛ ساختارهایی که قطر آن‌ها حدود هزار برابر کوچک‌تر از قطر یک تار موی انسان است. همین ابعاد بسیار کوچک باعث می‌شود سطح ویژه نانوالیاف بسیار زیاد باشد و بتوانند با محیط اطراف خود برهم‌کنش مؤثرتری داشته باشند.

اما پژوهشگران برای ساخت فیلم دارویی خود سراغ گزینه‌های رایج در صنعت داروسازی نرفتند. آن‌ها به‌جای استفاده از پلیمرهای خوراکی متداول، ماده‌ای به نام سیکلودکسترین (Cyclodextrin) را انتخاب کردند؛ یک الیگوساکارید حلقوی که از نشاسته تولید می‌شود. یکی از انواع مورد استفاده در این پژوهش، هیدروکسی‌پروپیل-بتا-سیکلودکسترین بود. گروه اویار پیش‌تر نیز از ساختارهای الیافی مبتنی بر سیکلودکسترین در کاربردهای زیست‌محیطی استفاده کرده بود و نشان داده بود که چنین غشاهایی می‌توانند در حذف آلاینده‌هایی مانند تریکلوزان از آب مؤثر باشند.

اما در کاربرد دارویی، سیکلودکسترین یک مزیت مهم دیگر دارد. بسیاری از داروها به‌خوبی در آب حل نمی‌شوند و همین موضوع می‌تواند بر میزان جذب و فراهمی زیستی آن‌ها اثر بگذارد. سیکلودکسترین می‌تواند با برهم‌کنش با مولکول‌های دارویی، حلالیت آن‌ها در آب را افزایش دهد و در عین حال تا حدی مزه نامطلوب دارو را نیز پنهان کند. این ویژگی، سیکلودکسترین را به گزینه‌ای مناسب برای ساخت یک فیلم دارویی حل‌شونده در دهان تبدیل کرده است.

تولید نانوفیلم تنها با آب یکی از جنبه‌های قابل‌توجه این فناوری، روش ساخت آن است. پژوهشگران برای تولید نانوالیاف از فرآیندی به نام الکتروریسی (Electrospinning) استفاده کردند. در این روش، میدان الکتریکی یک جریان بسیار باریک از محلول را به سمت خود می‌کشد و از آن الیاف فوق‌العاده نازک تولید می‌کند. در سامانه جدید، محلول مورد استفاده شامل آب، سیکلودکسترین و مواد دارویی بود. به این ترتیب، برخلاف بسیاری از فرآیندهای متداول تولید فرمولاسیون‌های دارویی که به حلال‌های آلی متکی هستند، این روش از آب به‌عنوان حلال استفاده می‌کند. پژوهشگران معتقدند این ویژگی می‌تواند فرآیند تولید را پاک‌تر و سازگارتر با محیط‌زیست کند. از سوی دیگر، از آنجا که فناوری الکتروریسی هم‌اکنون در مقیاس صنعتی قابل استفاده است، امکان توسعه و مقیاس‌پذیری این روش نیز وجود دارد.

پژوهشگران در ابتدا قصد داشتند فیلم نانوفیبری را برای انتقال تنها یک دارو توسعه دهند، اما در ادامه تصمیم گرفتند چالش پیچیده‌تری را آزمایش کنند: قرار دادن سه دارو در یک ساختار واحد. ترکیب انتخاب‌شده شامل اسید استیل‌سالسیلیک یا آسپرین، پاراستامول و کافئین بود. نسبت این سه ماده نیز مشابه ترکیب دارویی موجود در مسکن تجاری اکسدرین (Excedrin) است که برای درمان سردرد و میگرن مورد استفاده قرار می‌گیرد. پیش از ساخت فیلم نهایی، پژوهشگران ابتدا برهم‌کنش‌های میان سه دارو و مولکول‌های سیکلودکسترین را بررسی کردند.