استاد راهنما:

دکتر حسن کریمی نژاد

استاد مشاور:

دکتر ستاره حبیب زاده

بهمن ۱۳۹۳

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

چکیده

روش­های پیشین درمان انواع بیماری­ها و از جمله سرطان­ها بدلیل داشتن عوارض جانبی ما را به سوی درمان­های جدید هدایت کرده است. یکی از این روش­های نوین درمانی فتوداینامیک­تراپی می­باشد که با بهره گرفتن از یک ماده حساس به نور، اکسیژن و نور با طول موج مناسب مواد سمی تولید می­نماید. از سویی دیگر فناوری نانو با بهره گرفتن از ساختارهای جدید دارورسانی عملکرد بهتری نسبت به روش­های پیشین داشته است. در این پژوهش پس از بررسی سیستم­های داروئی جدید، از متیلن بلو به عنوان ماده حساس به نور در دسترس و از لیزر دیودی به عنوان سیستم نوردهی استفاده شده است. در این پژوهش از دو زئولیت در ابعاد نانو و یک زئولیت طبیعی بعنوان حامل دارویی استفاده نمودیم. سنتز زئولیت­های مصنوعی شامل ZSM-5 و Sodalite با بهره گرفتن از روش هیدروترمال صورت پذیرفت. در ادامه پگیلاسیون بمنظور محافظت ساختارهای زئولیتی از سدهای زیستی روی ساختار زئولیتی صورت پذیرفت و متیلن بلو بر روی ساختار نهایی قرار داده شد. تجزیه های طیف سنجی فرابنفش- مرئی، تبدیل فوریه مادون قرمز، پراش پرتو ایکس، تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی به منظور بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی این ساختارها بکار گرفته شد. تعیین ابعاد، پیوند­های شیمیایی درگیر و مورفولوژی ساختارهای حاصل بر­اساس این نتایج مورد تحلیل قرار گرفت. مقایسه نرخ تولید اکسیژن یکتایی متیلن بلو و ساختارهای زئولیتی پگیله شده متصل به متیلن بلو با بهره گرفتن از پدیده فتواکسیداسیون دی فنیل ایزو بنزوفوران بعنوان مقیاسی در توانمندی تولید عوامل سمی تحت پرتوهای نور قرمز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل مبین تاثیر چشمگیر نانوساختار زئولیتی ZSM-5 و میکروساختار زئولیتی طبیعی کلینوپتیلولیت بر نرخ تولید اکسیژن یکتایی می­باشد. از سویی دیگر این نتایج در نانوساختار زئولیتی سودالیت امید بخش نیست.

واژه‌های کلیدی:  متیلن بلو، ساختارهای متخلخل زئولیتی، اکسیژن یکتایی، فتوداینامیک تراپی

-۱ مقدمه

سرطان یا چنگار[۱] تقسیم نامتقارن سلول­های بدن است. سرطان زمانی ایجاد می­شود که سلولهای قسمتی از بدن شروع به رشد غیر قابل کنترل کنند. سرطان­ها انواع مختلفی دارند ولی همه آنها زمانی ایجاد می­شوند که سلولهای غیر طبیعی خارج از کنترل شروع به رشد می­ کنند، سلولهای سرطانی بیشتر از سلولهای طبیعی عمر کرده و تکثیر می شوند­[۱]. سرطان یکی از علل عمده مرگ و میر در سراسر جهان است. طبق اعلام سازمان بهداشت جهانی[۲] سرطان عامل ۱۳% از مرگ­ها می­باشد. همچنین انجمن بهداشت امریکا گزارش می­دهد که ۶/۷ میلیون نفر در سال ۲۰۰۷ بر اثر سرطان جان خود را از دست داده­اند. و در گزارش دیگری WHO اعلام می­ کند که ۸۴ میلیون نفر در سال­های ۲۰۱۵-۲۰۰۵ بر اثر سرطان جان باختند­[۲]. روش­های درمانی موجود علیرغم پیشرفت­های چشمگیر هم چنان نمی­توانند به درمان قطعی این بیماری اذعان نمایند. انتخاب پذیری پایین داروهای شیمیایی موجود در روش­های شیمی درمانی و نیز قرار گرفتن بافت­های سالم در معرض تابش پرتوهای پرانرژی موجب می­گردد که درمان­های متداول کنونی هدفمند نباشند. از سوی دیگر سیستم دفاعی بدن به عنوان سدی در برابر هجوم عوامل دارویی مانع از انتقال کامل دارو به بافت تومور می­گردد. از این رو دانشمندان به منظور غلبه بر این مشکلات به سوی روش­های کمتر تهاجمی مانند فتوداینامیک تراپی متمایل گشته اند. این روش درمانی با بهره گیری از منابع نور بی خطر به طور انتخابی تواماً هدف را مورد هجوم قرار داده و کمترین آسیب به بافت سالم وارد خواهد شد. از سویی دیگر هدایت مواد حساس به نور به بافت تومور نیازمند عبور از سدهای زیستی است که می ­تواند تأثیر چشمگیری در راندمان درمانی و افزایش طول عمر بیماران داشته باشد.

۱-۲ سرطان

سلول­های سرطانی از سازوکارهای عادی تقسیم و رشد سلول­ها تبعیت نمی­نمایند. به عبارتی سرطان در اثر تغییر در برنامه حیاتی یک یا چند سلول بدن رخ می­دهد، به طوریکه روند مرگ کنترل شده سلول از حالت عادی خارج شده و جمعیت این نوع از سلول­های جهش یافته به طور کنترل ناپذیری افزایش می­یابد. دلایل متعددی همچون عوامل ژنتیکی یا مواردی که موجب اختلال در فعالیت سلول­ها می شوند، از جمله قرار گرفتن در معرض مواد سرطانزا و تشعشعات خطرناک و بسیاری عوامل محرک دیگر در شکل­ گیری سرطان مطرح شده است. از سویی دیگر این سلول­ها قابلیت انتشار در سایر بافت­های بدن را دارا می­باشند که خطر نفوذ در بافت­های حیاتی را به وجود آورده و کنترل بیماری را دشوارتر می­نمایند. روش­های تشخیصی موجود با مکانیسم­های متعدد می­توانند در مراحل مختلف این بیماری آن را شناسایی نمایند. در صورت تشخیص زود هنگام این بیماری می­توان روند رشد این بیماری را تحت کنترل در آورد و عمر بیمار را به طور چشمگیری افزایش داد. این در حالی است که تشخیص دیر هنگام این بیماری با چالش های متعددی همراه بوده و عمدتاً نتایج مناسبی نخواهند داشت ]۳[.

۱-۲-۱ راه های گسترش سرطان

سرطان به سه طریق در بدن گسترش می­یابد که عبارتند از:

• بافت: سرطان به بافت سالم مجاور حمله می­ کند.
• دستگاه لنفاوی: سرطان به دستگاه لنفاوی حمله می­ کند و در عروق لنفاوی حرکت می­نماید و به دیگر نقاط بدن می­رسد.
• خون: سرطان به سیاهرگها و مویرگها حمله می­ کند و به همراه خون به دیگر نقاط بدن می­رسد.

  ۱-۲-۲ روش­های تشخیص

روش­هایی برای تشخیص سرطان وجود دارد که در ادامه به معرفی آنها می­پردازیم:

۱-۲-۲-۱ غربالگری(بیمار­یابی) :

غربالگری به مفهوم تشخیص زودرس سرطان در افراد بی علامت است که حیات بیمار را تضمین می­ کند. غربالگری سرطان برای گروه­های زیر در دسترس است:
 ‌الف) عموم مردم:  سرطان­های پستان، روده بزرگ، دهانه رحم و پروستات از دسته سرطان­هایی می­باشند که توسط غربالگری تشخیص داده می­شوند.
ب) گروه­های با احتمال بالای ابتلا به سرطان: سرطان­های ریه، کبد در هپاتیتB  و C مزمن، معده، بیضه نیز از دسته سرطان­هایی می­باشند که در این گروه غربالگری می­شوند.

۱-۲-۲-۲ آزمایش خون:

گاهی در تشخیص بیمارانی که علائم مبهم دارند اندازه ­گیری سطح تومورمارکرها برایشان درخواست می­گردد. تومورمارکرها مواد پروتئینی هستند که در ادرار یا سرم فرد وجود دارند و توسط تومور یا بدن فرد در پاسخ به سرطان تولید می­شوند. تومورمارکرها انواع مختلفی دارند، برخی در نوع خاصی از سرطان تولید می­شوند و به اصطلاح اختصاصی اند و برخی در انواع مختلفی از سرطان ها دیده می­شوند. تومورمارکرها اسامی متفاوتی دارند و برای بررسی سرطان­های متفاوت مورد بررسی قرار می­گیرند مثلا  PSA برای سرطان پروستات،CEA   برای سرطان روده بزرگ و پستان، CA125  برای سرطان تخمدان و CA19-9 برای سرطان لوزالمعده و غیره.

۱-۲-۲-۳ رادیو­گرافی از قفسه سینه(CXR):

این تصویر­برداری در بیماران با سرطان ریه و بیمارانی که پزشک مشکوک به انتشار سرطان از جایی دیگر به ریه بیمار است بکار می­رود.

۱-۲-۲-۴ ماموگرافی:

این روش برای تشخیص زود هنگام سرطان پستان بسیار مفید است.

۱-۲-۲-۵ سونوگرافی:

این روش به منظور یافتن بدخیمی­های مخفی شکم و حفره لگنی مثل تومور پانکراس و سرطان تخمدان و همچنین برای بررسی سرطان­هایی که در کبد قرار گرفته اند، مورد استفاده قرار می­گیرد.

۱-۲-۲-۶ نمونه برداری:

این جراحی ساده سرپایی و معمولاً تحت یک بی حسی موضعی انجام می­شود. نمونه برداری در افرادی که یک توده یا تورم بزرگ شونده و یا یک ضایعه پوستی در حال تغییر مورد استفاده قرار می­گیرد.

۱-۲-۲-۷ آندوسکوپی:

این یک روش تشخیصی با وسایل مخصوص است که توسط پزشک با چراغ برای دیدن حفره معده، روده بزرگ، بینی، نای و ریه ها برای یافتن ضایعات سرطانی بکار می­رود و یک روش مفید برای پیگیری تومور بعد از درمان است.

۱-۲-۲-۸ آزمایش ادرار:

در بیمارانی که مشکوک به بدخیمی های کلیه، حالب(مجرایی که ادرار را از کلیه به مثانه منتقل می­ کند)، مثانه و پروستات انجام می­شود.

۱-۲-۲-۹ آزمایش خون مخفی در مدفوع:

این آزمایش در بیمارانی که سابقه تغییر عادت اجابت مزاج یا کاهش وزن شدید یا سابقه فامیلی بدخیمی روده دارند انجام می شود. این روش در شناسایی سرطان مثانه استفاده می شود.

۱-۲-۲-۱۰ اسمیر دهانه رحم(پاپ اسمیر):

این روش در زنان برای یافتن ضایعات پیش بدخیم یا تشخیص زود هنگام سرطان بکار می­رود.

۱-۲-۲-۱۱ سی تی اسکن:

این روش برای یافتن تومورهایی که در حفره­های بدن هستند و با معاینات بالینی همیشگی تشخیص داده نمی­شوند جهت تشخیص زود رس سرطان­های ریه، روده بزرگ، پروستات، مغز و حلق( سر و گردن) بکار می­رود ]۴[.

۱-۲-۳ روش­های درمان سرطان

روش­های درمانی سرطان عمدتاً بستگی به نوع و مرحله سرطان دارند. هدف از درمان اغلب بهبود کامل سرطان است در غیر این صورت هدف کنترل بیماری تا حد امکان و کاهش علایم آن است. روش­های متداول شامل جراحی، شیمی­درمانی، رادیو­تراپی، هورمون­تراپی و درمان زیست شناختی می­باشند. علاوه بر اینها ممکن است پیوند سلول­های بنیادی برای بیمارانی انجام شود که قادر به دریافت شیمی­درمانی یا پرتو درمانی با دوز بالا نباشند. در واقع پیوند سلول­های بنیادی به عنوان آخرین راه در نظر گرفته می­شود. در مورد برخی از سرطان­ها تنها یک روش درمانی نتیجه بخش می­باشد اما در بعضی موارد ترکیبی از چند روش مؤثر واقع می­شود. روش­های درمانی ممکن است در قسمت خاصی از بدن یا روی تمام بدن اثر داشته باشند.

۱-۲-۳-۱ درمان سیستمیک

در این روش داروها یا مواد خاصی را وارد جریان خون می­ کنند تا سلول­های سرطانی را در تمام بدن از بین ببرند. این کار باعث از بین رفتن یا کاهش سرعت رشد سلول­های سرطانی­ می­شود که به بافت­ها و اندام­های دورتر از تومور اصلی منتشر شده ­اند. شیمی­درمانی، هورمون درمانی و درمان زیست شناختی جزو درمان­های سیستمیک محسوب می­شوند.

۱-۲-۳-۲ هورمون درمانی

برخی از انواع سرطان­ها برای رشد به هورمون­های خاصی احتیاج دارند، در هورمون درمانی از رسیدن این

هورمون­ها به سلول­های سرطانی جلوگیری می­شود، این شیوه درمانی از درمان­های سیستمیک می­باشد. از سویی دیگر در هورمون درمانی دارویی پزشک دارویی را تجویز می­ کند که مانع از ساخت برخی هورمون­های خاص یا مانع از فعالیت آنها می­شود. با روش جراحی اندام­های سازنده هورمون از بدن خارج می­گردد. عوارض جانبی هورمون درمانی بستگی به روش درمانی دارد. این عوارض اضافه وزن، گرگرفتگی، حالت تهوع و اختلال در باروری را شامل می­شوند. در زنان هورمون درمانی ممکن است باعث قطع یا نامنظم شدن عادت ماهانه و نیز موجب خشکی واژن شود. در مردان هورمون درمانی می ­تواند باعث ناتوانی یا کاهش میل جنسی، بزرگ شدن و دردناک شدن پستان­ها شود.

۱-۲-۳-۳ درمان زیست شناختی

این روش به سیستم ایمنی بدن(سیستم دفاع طبیعی بدن) برای مبارزه با سرطان کمک می­ کند. برای مثال در درمان برخی بیماران مبتلا به سرطان مثانه پس از جراحی از محلول ب.ث.ژ  استفاده می­شود و پزشک این محلول را از طریق سوند به مثانه تزریق می­ کند. این محلول حاوی باکتری ضعیف شده­ای است که سیستم دفاعی بدن را برای مقابله با سلول­های سرطانی تحریک می­ کند. ب.ث.ژ ممکن است باعث عوارض جانبی شود و مثانه را بشدت دردناک کند. در برخی افراد هم موجب حالت تهوع، تب خفیف یا لرز می­شود. انواع دیگر درمان زیست شناختی اغلب به شکل تزریق وریدی انجام می­شود. برخی بیماران در محل تزریق دچار تحریک­های پوستی می­شوند و در بعضی دیگر عوارضی شبیه سرماخوردگی مانند تب، لرز، سردرد، دردهای عضلانی، خستگی بیش از حد، ضعف و حالت تهوع ایجاد می­ کند. درمان زیست شناختی گاه باعث ایجاد عوارض جانبی خطرناک تری از قبیل تغییرات فشارخون و اختلالات تنفسی نیز می­شود.

۱-۲-۳-۴ شیمی درمانی

شیمی درمانی استفاده از داروهایی خاص برای از بین بردن سلول­های سرطانی است. در مورد بیشتر بیماران، شیمی درمانی از طریق دهان یا ورید انجام می­شود و در هر دو صورت دارو وارد جریان خون می­شود ومی­تواند به سلول­های سرطانی در تمام نقاط بدن حمله کند. معمولاً شیمی درمانی به صورت دوره­ای انجام می­شود. بیماران یک روز یا بیشتر تحت درمان قرار می­گیرند، سپس پیش از آغاز دوره جدید درمان یک دوره استراحت را بمدت چند روز یا چند هفته بعنوان دوره بازتوانی می­گذرانند. عوارض جانبی این روش درمانی به نوع دارو و میزان مصرف آن بستگی دارد. این داروها بر سلول­های سرطانی و دیگر سلول­هایی که بسرعت تقسیم می­شوند تأثیر گذاشته و ممکن است عوارض زیر را داشته باشند:

سلول­های خونی: هنگامیکه دارو به سلول­های خونی سالم آسیب برساند، خطر عفونت، کبودی یا خونریزی بیشتر می­شود و بیمار احتمالاً احساس ضعف و خستگی شدید خواهد کرد.

سلول­های ریشه مو: شیمی درمانی ممکن است موجب ریزش مو شود، با این حال موهای بیمار دوباره رشد خواهند کرد. اغلب رنگ و جنس این موها با موهای قبلی متفاوت است.

سلول­های پوشاننده دستگاه گوارش: شیمی درمانی ممکن است باعث کم اشتهایی، حالت تهوع، اسهال، استفراغ یا دردهایی در دهان و لبها شود.

برخی از داروهای شیمی درمانی بر باروری تأثیر می­گذارند، بانوان ممکن است دیگر بچه دار نشوند و مردان هم شاید قدرت باروری خود را از دست بدهند. با وجود اینکه عوارض جانبی شیمی­درمانی گاه دردناک و نگران کننده است اما معمولاً موقتی است و پزشک می ­تواند آنها را درمان یا مهار کند ]۵[.

۱-۲-۳-۵ پرتودرمانی سیستمیک

در پرتودرمانی سیستمیک (پرتودرمانی تمام بدن) منشأ تشعشعات مایع یا کپسولی حاوی مواد رادیواکتیو است که به تمام قسمت های بدن می­رسد. بیمار این مایع یا کپسول را می­بلعد یا به وی تزریق می­شود. از این­گونه پرتودرمانی جز برای درمان سرطان، برای مهار درد شدید ناشی از سرطان پیشرفته نیز استفاده می­شود.

۱-۲-۳-۶ درمان موضعی

[۱] چنگار واژه فارسی سرطان است

[۲] World Health Organization(WHO)