نانوذره بتا 1-3 گلوكان از پلي ساكاريد طبيعي موجود در ديواره قارچ كانديدا آلبيكنس تهيه و ساخته مي شود. اين نانوذره خاصيت ايمنومدولاتوري دارد و نيز به عنوان حامل دارورساني مورد استفاده قرار مي گيرد.

بتا گلوكان ها شامل بتا 1-3 گلوكان و بتا 1-6 گلوكان، پلي ساكاريدهائي در ديواره قارچ كانديدا آلبيكنس مي باشند. در اختراع حاضر، پس از كشت انبوه مخمر كانديدا آلبيكنس در محيط گشت مايع YPD (yeast pepton dextrose) ، با استفاده از محيط كشت غني DMEM حاوي ويتامينها اقدام به تبديل فرم مخمري قارچ كانديدا آلبيكنس به فرم لوله زايا شد. فرم لوله زايا حاوي مقادير بالاتر بتا گلوكان مي باشد. با استفاده از اكسيد كننده هيپوكلريت سديم باندهاي بتا 1-6 گلوكان را از بين برده و در ادامه با استفاده از آنزيم بتا 1-3 گلوكاناز زنجيره هاي بلند بتا 1-3 گلوكان را كوتاه و به فرم محلول در آب درآورديم. علت استخراج بتا 1-3 گلوكان، تاثيرات بهتر و بالاتر اين نوع از پلي ساكاريد قارچي بر تقويت سيستم ايمني مي باشد.

SN38 متابوليت فعال داروي ايرينوتكان است كه به علت حلاليت آبي كم در كلينيك كاربردي ندارد. لذا طراحي يك سيستم هدفمند كه بتواند اين مشكل را برطرف كند گزينه ي مناسبي براي دارورساني به بافت هدف محسوب خواهد شد. در اين مطالعه از كيتوزان به عنوان حامل براي دارورساني به بافت سرطان استفاده گرديد. سايز و شكل نانوپارتيكل هاي تهيه شده بوسيله ي دستگاه پراش ديناميك نور ليزر (زتا سايزر) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) ارزيابي شد. به جهت هدفمند سازي از آپتامر بر عليه پروتئينMUC 1 استفاده شد و اين اتصال با الكتروفورز ژل آگارز تاييد شد. مطالعات برون تني با ارزيابي سميت نانو ذرات تهيه شده با روش MTT بر روي رده ي سلولي HT29 كه گليكوپروتئين سطحيMUC 1 را نيز بيان مي كند صورت گرفت. نتايج اين ارزيابي نشان داد كه نانو ذرات هدفمند تهيه شده سميت بيشتري نسبت به نانو ذرات غير هدفمند دارند و سميتي برابر داروي آزاد را ايجاد مي كنند. در نهايت نانو ذرات كيتوزان- SN38 كه با آپتامر هدفمند شده اند مي توانند بر مشكل عدم حلاليتSN38 غلبه كنند و كاربرد دارو با اثر بخشي مناسب را در درمان سرطان كولون تسهيل كنند.

miR145 از شناخته ترين miRNA ها بوده كه باعث مهار رشد تومور هم در درون تن و هم برون تن بسته به نوع سلول مي شود. به نظر مي رسد كه جبران كمبود miR-145 سلول از طريق انتقال ژن بيان كننده ي آن و نيز انتقال مستقيم miR-145 بالغ مي تواند در كاهش رشد سلول هاي سرطاني و رفع مقاومت هاي دارويي موثر باشد. جهت اين منظور استفاده از يك حامل مناسب و يا شكل پايدارتري از miR-145 ضروري است. استفاده از پليمر ها و كنژوگه كردن آن ها با اليگونوكلئوتيد ها مي تواند باعث افزايش پايداري و بهتر شدن قابليت ورود آن ها به سلول شود. لذا كنژوگه miR-145 به دكستران توسط پيوند دي سولفيدي تهيه گرديد. وجود گروه هاي تيول نه تنها به افزايش برداشت كنژوگه ها توسط سلول منجر مي شوند، بلكه رهش كنترل شده ي آن را بصورت هوشمند و پاسخگو به گلوتاتيون فراهم مي آورند. هدفمند سازي با آپتامر آنتي نوكلئولين به منظور انتقال موثرتر اليگونوكلئوتيد ها به داخل سلول صورت گرفت. ابتدا دكستران تيوله تهيه گرديد. سنتز كنژوگه ي دكستران و miR-145 از طريق اكسيداسيون گروه تيول در انتهاي ‘3 miR-145 و پليمر صورت پذيرفت. شرايط واكنش مانند غلظت، pH، حضور يون ها، بافر، و حضور اكسيژن يا هوا بررسي گرديد تا شرايط بهينه انتخاب گردد. شكل گيري كنژوگه ها سپس توسط الكتروفورز روي ژل بررسي گرديد.

نانوساختار ثبت شده به عنوان پتنت شامل دولايه (هسته طلا /پوسته گرفن اكسايد) همراه با گروه هاي عاملي كه سطح آن را پوشانده اند به عنوان داروي هوشمند در درمان سرطان قابل استفاده است نانوميله هاي طلا با نسبت طول به عرض ۴.۷ (۱۳-۶۱) طراحي و سنتز شدند. همچنين صفحات اكسيد گرفن به روش شيميايي هامر ( اكسيداسيون شديد گرافيت) سنتز شد. نانوصفحات گرفن با قطر حدود يك نانومتر داراي انعطاف بسياري است و داراي بار منفي ۳۰ مي باشد. جهت افزايش تمايل اتصال صفحات گرفن گروه هاي هيدروكسل سطح آن به گروه هاي كربوكسيل تبديل شدند. سپس صفات گرفن با پيوند الكترواستاتيك بر سطح نانوميله هاي طلا متصل شدند كه به صورت يك لايه سطح ميله هاي طلا را پوشاندند. همچنين سطح طلا-گرفن با دو تركيب پليمري ( پلي اتيلن گليكول) و پپتيدي (پلي ال آرژينين) عامل دار شد. رشته هاي پلي اتيلن گليكول كوتاه زنجيره با سر آمين به وسيله پيوند كولانسي با سطح گرفن متصل مي گردد. بعلاوه پلي ال آرژينين با زنجيره هاي بلند با پيوند آميدي به سطح گرفن متصل شدند. عامل دار كردن سطح ساختار سبب شناسايي نانوساختار توسط گيرنده هاي گليكوپروپتئيني مي شود كه به وفور در سلولهاي سرطاني افزايش يافته است. در نتيجه جذب نانوساختار در سلول سرطاني افزايش يافته در حالي كه اين ميزان در سلولهاي نرمال كم است. اتصال گروه هاي عاملي به سطح طلا-گرفن سبب خارج كردن اكسيژن از سطح و احيا‌ء آن مي شوند. طلا و گرفن احياء شده جذب بالايي در محدوده نيراينفرارد دارند كه تابش ليزر نيراينفرارد به نانوساختار حاصل منجر گرم شدن ساختار و در نتيجه گرم شدن سلول مي گردد نانو ميله هاي طلاي پوشش داده شده با اكسيد گرفن و عامل دار شده با پلي اتيلن ايمين و پلي ال آرژينين به عنوان حدواسط انتقال هوشمند ژن به سلول و از بين بردن سلول سرطاني و با گرما درماني ليزر نيرانفرارد بسيار موثر واقع شده است.

‏نخستين علت مرگ در ايران انسداد عروق قلب و مغز مي باشد كه بسياري از افراد با آن موجه هستند. راه هاي زيادي براي درمان بيماري هاي گرفتگي عروق و جلوگيري از سكته قلبي و مغزي وجود دارد كه هر كدام از روش ها مشكلات و معايبي دارند. يكي از اين راه ها، روش دارو درماني مي باشد كه بايد توسط متخصصين مهندسي پزشكي معايب اين روش رفع و بهينه گردد. در اين تحقيق، سامانه دارو رساني زيست تخريب پذير نانوكپول هاي پلي گليكوليد( PLGA/CS ‏) و نانوكپسول هاي دو لايه پلي گليكوليد با پوشش كيتوسان ( PLGA/CS ‏) حاوي داروي فعال كننده پلاسمينوژن (tPA ‏) توسط روش امولسيون W/O/W ‏تبخير حلال ساخته شد. قطر هيدروديناميكي نانوكپسول هاي PLGA ‏و PLGA/CS ‏به ترتيب nm ٢٨٤ ‏و 395nm ‏مي باشد. tPA ‏مانند يك آنزيم، پلاسينوژن را به پلاسمين تبديل مي كند و باعث شكسته شدن لخته خون و در نتيجه سبب خونريزي مي گردد. بنابراين با كپسوله كردن داروي tPA ‏مي توان دوز مصرفي اين دارو را كاهش داد و با اثر طولاني اين دارو با رهايش كنترل شده آن از نانو كپسول ها از گرفتگي مجدد ( Restenosis ‏) جلوگيري كرد. همچنين با كاهش اندازه اندازه ذرات حاوي داروي tPA ‏در حد نانو، نفوذ اين ذرات در لخته خون افزايش مي يابد و در نتيجه ترمبوليز بيشتر انجام مي گيرد. بنابراين حمل داروي tPA ‏توسط نانوذرات، سبب كاهش دوز مصرفي دارو، كاهش اثرات جانبي، جلوگيري از خونريزي، جلوگيري از مصرف مكرر دارو، اثر بيشتر بر روي لخته خون، افزايش راحتي و پذيرش آن توسط بيمار مي گردد. همچنين در طي آماده سازي نانوكپسول ها، اعمال تنش هاي برشي باعث كاهش بارگذاري موثر داروي پروتئيني در داخل نانوكپسول مي گردد. بنابراين پوشش دهي سطح نانوكپسول ها يكي از روشهاي مفيد در افزايش بارگذاري موثر داروهاي پروتئيني و كاهش رهايش اوليه دارو مي باشد. در اين تحقيق، توسط پوشش دهي سطح نانوكپسول هاي PLGA ‏حاوي داروي tPA ‏با كيتوسان، بار مثبت بر روي سطح ايجاد مي شود. پوشش كيتوسان، زيست تخريب پذيري و خواهي چسبندگي سطح را افزايش مي دهد و رهايش دارو را بهبود مي بخشد. بار سطحي مثبت كيتوسان باعث برهمكنش با بار منفي فيبرين در لخته خون مي گردد و نفوذ نانوكپسول هاحاوي tPA ‏به داخل لخته ‏افزايش مي يابد.

قالب گيري مولكولي روش سنتزي جديد براي تهيه سايتهاي تشخيص ويژه براي مولكول هدف است و اهميت بسياري در زمينه جداسازي سنسور بيوپزشكي و سيستم هاي نوين دارورساني پيدا كرده است. با توجه به مزاياي نانوسفرهاي پليمرهاي قالب مولكولي در كاربردهاي مختلف و عدم استفاده از حلال آلي براي سنتز در كاربردهاي بيوپزشكي و دارورساني اهميت پيدا مي كند از روش پليمريزاسيون ميني امولسيوني براي تهيه نانوسفرهاي پليمر قالب مولكولي كاربامازپين استفاده شد. نسبت مولي مولكول الگو به مونومر عاملي يك عامل كليدي در قالب گيري مولكولي مي باشد و با توجه به غير استوكيومتري و نامشخص بودن آن، لذا نسبت بهينه به صورت تجربي بدست آمد. در اين اختراع نانوسفرهاي پليمر قالب مولكولي با كارايي تشخيص خوب در نسبت مولي 1: 4: 16 براي مولكول الگو/ مونومر عاملي / عامل شبكه اي كننده بدست آمدند كه با ظرفيت جذب 2/6 (ميلي گرم كاربامازپين بر گرم پليمر) و كارايي 2/4 برابري نسبت به نانوسفرهاي پليمر غير قابلب مولكولي و همچنين فاكتور گزينش پذيري 54 نسبت به مولكول مشابه اكس كاربازپين وجود سايت هاي تشخيص ويژه براي كاربامازپين را نشان دادند. فاكتور گزينش پذيري 1/7 در محيط پلاسما حاكي از حفظ كارايي آنها در محيط هاي پيچيده بيولوژيك است. رهايش كند كاربامازپبين (9 روز) در محلول سديم دودسيل سولفات اين پليمرها را به عنوان حامل جديد براي دارورساني مطرح مي كند.

اخيرا توجه بسياري به استفاده از پليمرهاي قالب مولكولي MIP به عنوان مواد پذيرنده حاوي سايت هاي گزينش پذير و به ويژه نانو سفرهاي يكنواخت آنها با قابليت كاربرد در زمينه هايي نظير ميكرو استخراج بافاز جامد الكتروكروماتوگرافي مويين و كاربردهاي بيوپزشكي شده است. در اين اختراع براي اولين باز ريزترين نانو سفرهاي يكنواخت MIP با قابليت تشخيص بالا براي دي پيريدامول توسط پليمريزاسيون رسوبي (با شرايط بهينه شده و جديد) تهيه شدند. توسط مخلوط مناسبي از استونيتريل / كلروفرم نانو سفرهاي MIP با ابعاد 88/3 نانومتر در حالت محلول و 50 نانومتر در حالت خشك و شاخص پلي ديسپرسيتي 0/062 بدست آمدندبا استفاده از نسبت مولي مناسب 1: 12: 12 براي مولكول الگو/مونومر عاملي / عامل شبكه اي كننده MIP هاي با خصوصيات تشخيص خوب بدست آمدند چنانكه ميزان جذب 62/7% دي پيريدامول توسط نانو سفرهاي قالب مولكولي ، 3/7 برابر نانوسفرهاي غير قالب مولكولي بودواين خصوصيت در محيط پلاسما نيز حفظ شد. پروفايل هاي رهايش متاثر از نوع حلال پليمريزاسيون و مورفولوژي ذرات سرعت رهايش بسيار كندي را براي MIP ها نشان دادند به گونه اي كه نانوسفرهاي قالب مولكولي تمامي دي پيريدامول را بر خلاف نانوسفرهاي غير قالب مولكولي (51 ساعت) در مدت زمان طولاني تر 401 ساعت آزاد نمودند و اين مواد را به عنوان حامل هاي جديد دارورساني با سرعت رهايش كند مطرح مي كنند.