گرده خرما به کمک ژل هوشمند می‌آید؛ راهکاری برای آزادسازی کنترل‌شده دارو
پژوهشگران ایرانی با ترکیب ریزژل‌های ساخته‌شده از گرده درخت خرما و یک ژل پلیمری حساس به دما، سامانه‌ای آزمایشگاهی برای آزادسازی تدریجی و پاسخ‌گو به شرایط محیطی دارو طراحی کرده‌اند. نتایج نشان می‌دهد این ترکیب می‌تواند آزادشدن دارو را طولانی‌تر کند و رفتار آن را در برابر تغییر اسیدیته محیط حفظ کند؛ یافته‌ای که ممکن است در آینده به طراحی سامانه‌های تازه دارورسانی کمک کند.
این پژوهش با عنوان «ریزژل‌های گرده به‌عنوان اجزای سازنده عملکردی در ژل درجا‌شونده کیتوسان حساس به دما برای دارورسانی کنترل‌شده با پاسخ دوگانه» در مجلهApplied Materials Todayدر سال ۲۰۲۶ منتشر شده است. پژوهشگران این مطالعه از دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دانشگاه علوم پزشکی شیراز هستند.
چرا از گرده گیاه برای دارورسانی استفاده می‌شود؟
دانه‌های گرده گیاهان پوسته‌ای طبیعی و مقاوم دارند که از محتویات داخلی آن‌ها محافظت می‌کند. این ویژگی باعث شده است پژوهشگران به بررسی امکان استفاده از ساختار گرده برای محصورکردن مواد و انتقال کنترل‌شده آن‌ها علاقه‌مند شوند.
در این مطالعه، محققان از گرده درخت خرما استفاده کردند و آن را با فرایندهای شیمیایی به ساختاری نرم و ژل‌مانند تبدیل کردند. این ساختار که «ریزژل گرده» نامیده می‌شود، می‌تواند مایع حاوی دارو را جذب کند و در شبکه خود نگه دارد.
با وجود این ظرفیت، ریزژل‌های گرده به‌تنهایی با یک محدودیت مهم روبه‌رو هستند: بافت غلیظ و خمیری آن‌ها استفاده از این مواد را در برخی روش‌های دارورسانی دشوار می‌کند. پژوهشگران برای رفع این مشکل، ریزژل گرده را با یک ژل پلیمری ترکیب کردند.
ژلی که با تغییر دما شکل می‌گیرد
بخش دوم سامانه از کیتوسان و پولوکسامر ساخته شده است. کیتوسان پلیمری زیست‌پایه است که از کیتین به دست می‌آید و در پژوهش‌های دارورسانی کاربرد دارد. پولوکسامر نیز ماده‌ای پلیمری است که رفتار آن به دما وابسته است.
ویژگی مهم این ترکیب آن است که در دمای پایین‌تر حالت مایع‌تری دارد، اما با افزایش دما به ژل تبدیل می‌شود. چنین سامانه‌ای را «ژل درجا‌شونده» می‌نامند؛ زیرا پس از قرارگرفتن در محل موردنظر می‌تواند در همان‌جا شکل ژلی پیدا کند.
این ویژگی از نظر دارورسانی اهمیت دارد: فرمولاسیون مایع ممکن است آسان‌تر تجویز شود و سپس در محل موردنظر به ژل تبدیل شود. البته کاربرد عملی آن به محل تجویز، ویژگی‌های دارو و نتایج آزمایش‌های ایمنی و اثربخشی بستگی دارد.
ترکیب دو ماده چه مزیتی ایجاد کرد؟
پژوهشگران ریزژل‌های گرده خرما را در مقادیر مختلف به ژل کیتوسان ـ پولوکسامر افزودند و ویژگی‌های فیزیکی، رفتار ژل‌شدن، آزادسازی دارو و سازگاری سلولی فرمولاسیون‌های حاصل را بررسی کردند.
یکی از نتایج مهم، طولانی‌ترشدن روند آزادسازی دارو بود. ریزژل گرده به‌تنهایی دارو را آهسته‌تر از ژل پلیمری پایه آزاد می‌کرد. هنگامی که این ریزژل‌ها درون شبکه ژل پلیمری قرار گرفتند، آزادسازی باز هم طولانی‌تر شد.
به نظر می‌رسد دارو در این سامانه با دو مانع روبه‌رو است: نخست شبکه داخلی ریزژل گرده و سپس شبکه ژل پلیمری اطراف آن. این ساختار دوگانه می‌تواند عبور دارو به محیط بیرون را آهسته‌تر کند.
پژوهشگران همچنین دریافتند که افزودن ریزژل‌های گرده، ویژگی‌های مکانیکی و بافتی ژل را تغییر می‌دهد و قابلیت پخش‌شدن آن را بهبود می‌بخشد. با افزایش مقدار ریزژل، زمان تشکیل ژل نیز از حدود ۱۰ ثانیه به حدود ۴۰ ثانیه افزایش یافت.
با این حال، افزودن مقدار زیاد ریزژل همیشه مطلوب نیست. در فرمولاسیون‌هایی که درصد ریزژل بسیار بالا بود، غلظت مؤثر پولوکسامر کاهش یافت و ژل‌شدن وابسته به دما دیگر به‌درستی رخ نداد. به همین دلیل، پژوهشگران در ادامه بررسی‌ها مقدار ریزژل را تا ۳۰ درصد وزنی ـ حجمی محدود کردند.
پاسخ به دو محرک: دما و اسیدیته
ویژگی «دوپاسخی» در عنوان پژوهش به دو نوع رفتار اشاره دارد:
- پاسخ به دما: ژل پلیمری با افزایش دما از حالت مایع‌تر به حالت ژلی تغییر می‌کند.
- پاسخ به اسیدیته یا pH: ریزژل گرده می‌تواند رفتار آزادسازی دارو را با توجه به میزان اسیدی یا قلیایی بودن محیط تغییر دهد. این ویژگی پس از ترکیب ریزژل‌ها با ژل پلیمری نیز حفظ شد.
بنابراین، سامانه طراحی‌شده دو قابلیت متفاوت را با هم ترکیب می‌کند: ژل‌شدن وابسته به دما و آزادسازی دارو با تأثیرپذیری از pH. این ویژگی‌ها می‌توانند برای طراحی سامانه‌هایی مفید باشند که هدف آن‌ها کنترل بهتر محل یا سرعت آزادشدن دارو است؛ اما به‌تنهایی ثابت نمی‌کنند که سامانه در بدن دارو را دقیقاً در یک بافت خاص آزاد خواهد کرد.
آیا این ترکیب برای سلول‌ها ایمن بود؟
پژوهشگران سازگاری سلولی فرمولاسیون‌ها را با استفاده از سلول‌های فیبروبلاست L929 بررسی کردند. این سلول‌ها در آزمایش‌های آزمایشگاهی برای ارزیابی اولیه اثر مواد بر سلول‌های زنده به کار می‌روند.
پس از ۲۴ ساعت، زنده‌مانی سلول‌ها در تماس با ژل پلیمری پایه به حدود ۸۰ درصد کاهش یافت؛ پژوهشگران این اثر را احتمالاً به غلظت بالای پولوکسامر در فرمولاسیون نسبت دادند. در مقابل، افزودن ۳۰ درصد ریزژل گرده با بهبود زنده‌مانی سلول‌ها همراه بود و نتایج به مقادیر گروه کنترل نزدیک شد. ریزژل گرده به‌تنهایی نیز در این آزمون نشانه نگران‌کننده‌ای از کاهش زنده‌مانی سلول‌ها نشان نداد.
این یافته‌ها امیدوارکننده‌اند، اما آزمون روی یک نوع سلول و در شرایط آزمایشگاهی، برای اثبات ایمنی در بدن انسان کافی نیست.
گام بعدی چیست؟
این پژوهش نشان می‌دهد که یک ماده طبیعی در دسترس، یعنی گرده خرما، می‌تواند نقش فعالی در طراحی سامانه‌های پلیمری دارورسانی داشته باشد؛ نه صرفاً به‌عنوان ماده‌ای پرکننده، بلکه به‌عنوان بخشی از ساختار محصورکننده دارو و تنظیم‌کننده آزادسازی آن.
با این حال، هنوز باید مشخص شود این فرمولاسیون با داروهای مختلف چگونه رفتار می‌کند، در شرایط واقعی بدن چه مدت پایدار می‌ماند، چه مقدار از دارو و با چه سرعتی آزاد می‌شود و آیا در بافت‌های زنده عارضه‌ای ایجاد می‌کند یا خیر. همچنین، کارایی آن برای مسیرهای مختلف تجویز دارو باید جداگانه بررسی شود.
جمع‌بندی: ترکیب ریزژل گرده خرما با ژل حساس به دمای کیتوسان ـ پولوکسامر، در آزمایش‌های اولیه امکان آزادسازی آهسته‌تر دارو و حفظ پاسخ به تغییر pH را نشان داده است. این دستاورد می‌تواند مبنایی برای پژوهش‌های بیشتر در دارورسانی کنترل‌شده باشد، اما هنوز برای نتیجه‌گیری درباره اثربخشی درمانی یا استفاده بالینی به مطالعات تکمیلی نیاز است.
منبع:
Shima Ourani-Pourdashti, Reyhane Rabiee, Amir Azadi, Shermineh Shakeri, Seyedeh Mahya Marashiyan, Nasrollah Tabatabaei,
Pollen microgels as functional building blocks in a thermosensitive chitosan-based in situ gel for dual-responsive controlled drug delivery,
Applied Materials Today,
Volume 53, 2026, 103446.
ارسال نظر