Kanser Çalışmalarında Grafen ve Altının Rolü

Grafen ve altın, yeni ilaçları test etmemize, ilaçları doğru bir şekilde hedefe teslim etmemize ve kanseri gözlemlememize yardım ederek daha sağlıklı olmamızı sağlayabilir! Yazımda ayrıntılara yer verdim, iyi okumalar!

Science Advances dergisinde 18 Mayıs tarihinde yayınlanan bir çalışmadaki bilim insanları, sadece ışık ve grafen kullanarak bir kap içerisinde bulunan insan kalp hücrelerindeki atışın nasıl kontrol edilebileceğini buldular. Şu anda, tüm potansiyel ilaçların testleri, ağrı kesicilerin size kalp krizi yaşatmayacağından emin olmak için kalp hücreleri üstünde yapılıyor. Deneysel olarak üretilen kalp hücreleri, cam veya plastik kap ortamlarında yetiştirilmektedir fakat cam ve plastik kaplar elektriği iletmezler. Oysaki kalp hücrelerimiz elektriği iletebilmektedir ve bu durum yapılan testlerin gerçekçi olmadığı anlamına gelir.

Öte yandan grafen, ışığı elektriğe çevirir ve toksik değildir. Yapılan çalışmalarda bilim insanları, materyal üzerine uygulanan ışık miktarını değiştirerek grafenin ürettiği elektrik miktarını hassas bir şekilde kontrol etmeyi başardı. San Diego'daki California Üniversitesi'nde fizikçi olan eş yazar Alex Savtchenko, hücrelerin grafen üzerinde yetiştirildiğinde manipüle edilebileceğini de belirtiyor. Onlar, kalp hücrelerinin atışını 1.5 kat, 3 kat, 10 kat veya ne kadara ihtiyaçları varsa o kadar hızlandırabiliyorlar.

  Bu gelişmeler bilim insanlarının grafenlere kalp hastalıkları ve diğer yeni ilaçları test etmeyi kolaylaştıran çeşitli kalp hastalıklarına benzer bir elektrik modelini taklit ettirebileceği anlamına gelir. Kalp pili, kalbin atmasını kontrol eder ve genellikle iç yaralanmaya neden olabilen elektrotlardan yapılır. Savtchenko, elektrotlar yerine bir kalp kasına bağlı küçük, uzun ömürlü bir grafen parçası kullanılabileceğini hayal ediyor. "İnsan kalbi fevkalade dayanıklı, ama yine de o sadece bir pompa. Yapılabilecek daha çok şey var." diyor Savtchenko.

Tıpta yüksek potansiyele sahip bir başka materyal de altındır. Altın nanoparçacıklar, vücut için güvenlidir ve kimyasal olarak stabildir. Bu nanoparçacıklar, spesifik bir ilaçla kaplanabilirler ve vücutta kolayca hareket edebilecek ve ilaca ihtiyaç duyulan yere ulaşabilecek kadar küçüktürler. Lincoln Üniversitesi'nde nanoteknolog olan Enrico Ferrari, vücuda altın bir nanoparçacık enjekte ettiğinizde nanoparçacığın anında kanda bulunan serum proteinleri denilen proteinler tarafından kaplandığını söylüyor. Serum proteinleri vücudun bağışıklık sistemini uyarıyor; Bu da immün sistemin partikülle diğer tüm vücut işgalcileri ile aynı şekilde savaşmasını sağlar.

Queensland Üniversitesi'nde kimyacı olan Matt Trau, 'altın nanoparçacıklar kanseri izlemek için de kullanılabilir' diyor. Dolaşımdaki tümör hücreleri (CTC'ler) olarak adlandırılan hücrelerin hepsi birbirinden farklıdır. Bu yüzden daha fazla tümör oluşturabilir, onlara göz kulak olmak önemlidir. CTC'lerin nerelerde olabileceğine dair bazı ipuçları var -bu hücreler genellikle belirli bir protein tipine sahipler- ama yine de yakalanması çok zor. Trau, bütün New York'ta 10 suçluyu yakalamaya çalıştığınızı hayal edin, diyor. "Suçlular" kanser hücreleri dediğinizde, bunu doğru yaptığınızdan emin olmalısınız çünkü eğer yapmazsanız, tedavi konusunda yanlış karar vereceksiniz.

Trau ve ekibi, dört farklı tipte CTC'den birini takip edebilmeleri için çeşitli altın nanoparçacıklarını tasarladı. Çalışma için Trau, ölmüş melanom hastalarından tedavi öncesinde, tedavi sırasında ve tedavi sonrasında alınan kan örnekleri üzerinde yeni tekniği test etmiştir. Nanoparçacıklar her örnekte farklı tipte tümör hücrelerini, bağışıklık sisteminin nasıl tepki gösterdiğini ve yan etkilerin olup olmadığını gösterdi. Şimdi, ekibi daha fazla kan örneğine ve diğer CTC tiplerine bakmak için bu yöntemi kullanmak istiyor.

Bilim dünyası, yeni araştırmaların sonuçlarını heyecanla bekliyor! 

Bu yazı BinYaprak misafir yazarlarından Mert Gezek tarafından yazılmıştır. Teşekkürler Mert!