อนุภาคนาโนสำหรับการรักษามะเร็งแบบมุ่งเป้าด้วยการกระตุ้นด้วยแสง
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาอนุภาคนาโนสำหรับการรักษามะเร็งแบบมุ่งเป้าด้วยการกระตุ้นด้วยแสง โดยอาศัยหลักการของเทอราโนสติก (Theranostics) ซึ่งเป็นการผสานเทคนิคการรักษาและการวินิจฉัยเข้าด้วยกันในวัสดุชนิดเดียว แกนกลางของงานวิจัยคือการสังเคราะห์อนุพันธ์ของ aza-BODIPY ซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีคุณสมบัติในการดูดซับแสงในย่านใกล้รังสีอินฟราเรด เมื่อได้รับการกระตุ้นด้วยแสง aza-BODIPY จะปลดปล่อยซิงเกรตออกซิเจน (Singlet oxygen) ซึ่งเป็นอนุมูลอิสระที่มีฤทธิ์ทำลายเซลล์มะเร็งได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ aza-BODIPY ยังให้สัญญาณฟลูออเรสเซนต์ ซึ่งสามารถใช้ในการตรวจสอบตำแหน่งและการกระจายตัวของอนุภาคนาโนในเซลล์มะเร็งได้ นับเป็นการตรวจวินิจฉัยและรักษาไปพร้อมๆกัน
อย่างไรก็ตาม aza-BODIPY มีความไม่ชอบน้ำสูง จึงจำเป็นต้องห่อหุ้มด้วยพอลิเมอร์ชีวภาพเพื่อเพิ่มความสามารถในการละลายน้ำและการดูดซึมเข้าสู่เซลล์มะเร็ง งานวิจัยนี้เลือกใช้ polycaprolactone (PCL) และ polycaprolactone-co-polyethylene glycol (PCL-PEG) ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ในร่างกาย เพื่อเป็นวัสดุห่อหุ้ม โดยใช้เทคนิค nanoprecipitation และ emulsification-solvent evaporation เพื่อสร้างอนุภาคนาโนที่มีขนาดและรูปร่างที่เหมาะสมสำหรับการเข้าสู่เซลล์มะเร็ง
ขั้นตอนการทดลองประกอบด้วยการสังเคราะห์อนุพันธ์ของ aza-BODIPY ที่มีทั้งหมู่ดึงอิเล็กตรอน (เช่น NO2, N3) และหมู่ให้อิเล็กตรอน (เช่น OMe) เพื่อปรับแต่งคุณสมบัติการดูดซับแสงและการปลดปล่อยซิงเกรตออกซิเจน หลังจากนั้น จะทำการเตรียมอนุภาคนาโนโดยการห่อหุ้ม aza-BODIPY และทำการทดสอบประสิทธิภาพการเข้าสู่เซลล์มะเร็งและการทำลายเซลล์มะเร็งทั้งในสภาวะที่มีแสงและไม่มีแสง การทดสอบในสภาวะที่มีแสงจะช่วยประเมินประสิทธิภาพของการรักษาด้วยการกระตุ้นด้วยแสง ส่วนการทดสอบในสภาวะที่ไม่มีแสงจะใช้เป็นกลุ่มควบคุม เพื่อประเมินผลของ aza-BODIPY ต่อเซลล์มะเร็งโดยตรงโดยไม่ต้องมีการกระตุ้นด้วยแสง
งานวิจัยนี้มีข้อดีคือ การใช้ aza-BODIPY ซึ่งเป็นสารที่มีความปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในการปลดปล่อยซิงเกรตออกซิเจน การใช้พอลิเมอร์ชีวภาพที่ย่อยสลายได้ในร่างกายช่วยลดความเสี่ยงต่อการสะสมของสารพิษในร่างกาย และการใช้เทคนิคการรักษาแบบมุ่งเป้าช่วยลดผลข้างเคียงต่อเซลล์ปกติ อย่างไรก็ตาม ยังคงจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อประเมินประสิทธิภาพและความปลอดภัยในระดับสัตว์ทดลองและในมนุษย์ ก่อนที่จะนำไปใช้ในการรักษาผู้ป่วยมะเร็งจริง การศึกษาผลกระทบระยะยาวและการศึกษาทางคลินิกเพิ่มเติมจำเป็นต่อการพัฒนาต่อยอดงานวิจัยนี้ให้สมบูรณ์
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมยาและอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ เนื่องจากผลลัพธ์ของงานวิจัยนี้สามารถนำไปพัฒนาเป็นยาต้านมะเร็งชนิดใหม่ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูงในตลาดโลก อุตสาหกรรมยาสามารถนำผลการวิจัยไปต่อยอดในการผลิตและจำหน่ายยา ขณะที่อุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพสามารถนำไปพัฒนาเทคโนโลยีการวินิจฉัยและการรักษามะเร็งที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น นอกจากนี้ อุตสาหกรรมเครื่องมือแพทย์อาจมีความสนใจในอนุภาคนาโนที่พัฒนาขึ้น เพื่อใช้เป็นส่วนประกอบในเครื่องมือหรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ที่เกี่ยวข้องกับการรักษามะเร็ง
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับนักวิทยาศาสตร์ เภสัชกร แพทย์ และวิศวกรชีวการแพทย์ นักวิทยาศาสตร์สามารถมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ การวิเคราะห์ และการประเมินประสิทธิภาพของอนุภาคนาโน เภสัชกรสามารถมีบทบาทในการพัฒนาสูตรยาและการควบคุมคุณภาพ แพทย์สามารถนำความรู้และประสบการณ์มาใช้ในการประเมินประสิทธิภาพและความปลอดภัยของการรักษา และวิศวกรชีวการแพทย์สามารถมีส่วนร่วมในการพัฒนาอุปกรณ์และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการนำส่งยาและการตรวจวินิจฉัย
| รหัสโครงการ : | 37870 |
| หัวหน้าโครงการ : | นายกันตพัฒน์ จันทร์แสนภักดิ์ |
| ปีงบประมาณ : | 2563 |
| หน่วยงาน : | สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | 1. To synthesize new halogenated aza-BODIPY derivatives that contain both electron withdrawing groups such as Nitro (NO2) or Azido (N3)) group and electron donating groups such as methoxy (OMe) as shown in Figure 4. Figure 4. The proposed halogenated aza-BODIPY derivatives. 2. To prepare the aza-BODIPY-encapsulated polymeric nanoparticles through nanoprecipitation and emulsification-solvent evaporation techniques using biodegradable homopolymer such as polycaprolactone (PCL) and amphiphilic block copolymer such as polycaprolactone-co-polyethylene glycol 3. To examine the cancer cell internalization and the in vitro cytotoxicity of the aza-BODIPY-encapsulated nanoparticles toward cancer cells in light-triggered conditions compared with the dark conditions |
นายกันตพัฒน์ จันทร์แสนภักดิ์. (2563). อนุภาคนาโนสำหรับการรักษามะเร็งแบบมุ่งเป้าด้วยการกระตุ้นด้วยแสง. สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.). .
นายกันตพัฒน์ จันทร์แสนภักดิ์. 2563. "อนุภาคนาโนสำหรับการรักษามะเร็งแบบมุ่งเป้าด้วยการกระตุ้นด้วยแสง". สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.). .
นายกันตพัฒน์ จันทร์แสนภักดิ์. "อนุภาคนาโนสำหรับการรักษามะเร็งแบบมุ่งเป้าด้วยการกระตุ้นด้วยแสง". สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.), 2563. .
นายกันตพัฒน์ จันทร์แสนภักดิ์. อนุภาคนาโนสำหรับการรักษามะเร็งแบบมุ่งเป้าด้วยการกระตุ้นด้วยแสง. สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.); 2563. .