مروري بر كاربرد نانوذرات اكسيد روي در علوم زيستي

نانوتكنولوژي از شاخه هاي نوظهور علم است كه  استفاده گسترده اي در زمينه هاي مختلفي چون پزشكي دارد. نانوذرات توسط تركيبات مختلف در اندازه، شكل و خواص شيميايي مختلف توليد مي‌شوند و در زمينه هاي مختلف بيولوژيكي و زيست‌پزشكي قابل استفاده هستند. نانوذرات فلزي در بسياري از زمينه ها استفاده گسترده اي دارند و داراي خواص مختلفي هستند كه آنها را براي استفاده در پزشكي مناسب مي كند. روي به‫دليل دارا بودن نقش مهم در فرآيندهاي بيولوژيكي متنوع از جمله تكوين جنين، رشد طبيعي، بهبود زخم، متابوليسم، ايمني، عملكردهاي شناختي، توليد اسپرم، معدني شدن استخوان، فرآيندهاي عصبي و آنزيمي، يك عنصر كمياب ضروري تقريبا براي همه موجودات زنده است. در دهه‌هاي اخير، نانوذرات اكسيد روي به دليل زيست سازگاري و سميت كم، يكي از محبوب‌ترين نانوذرات هستند كه كاربردهاي بيولوژيكي متعدد داشته و در زمينه هاي تجاري وسيعي از جمله كاربرد در صنايع مختلف مانند داروسازي، نساجي، رنگ، لاستيك، مهندسي بافت، عوامل ضد باكتري و ضد سرطان استفاده مي‌شوند. امروزه، توجه قابل توجهي به كاربرد نانومواد در تنظيم تكثير و تمايز سلول هاي بنيادي جهت كاربرد بيشتر در پزشكي بازساختي شده است. روي يكي از فراوان ترين فلزات كمياب در بدن انسان است و گزارش شده است كه براي بازسازي استخوان ضروري است. نانوذرات اكسيد روي خواص ضد باكتريايي جذابي از خود نشان مي دهند. تاكيد ويژه اي بر مكانيسم‌هاي باكتري كشي و توقف رشد باكتري با تمركزبر توليد گونه هاي واكنش پذير اكسيژن(ROS) آنها شده است. ROS  سبب آسيب ديواره سلولي به دليل برهمكنش موضعي اكسيد روي، افزايش نفوذپذيري غشاء، دروني‌سازي نانوذارت به دليل از دست دادن نيروي محركه پروتون و جذب يون‌هاي سمي روي محلول بوده است. نانوذرات اكسيد روي براي سلول‫هاي سرطاني سمي هستند و از طريق آپوپتوزيس باعث مرگ سلول هاي سرطاني مي شوند. القاي اتوفاژي با انحلال آن‫ها در ليزوزوم ها براي آزاد كردن يون هاي روي همبستگي مثبت داشته و يون هاي روي آزاد شده از نانوذرات روي توانستند به ليزوزوم ها آسيب برسانند و منجر به اختلال در اتوفاژي و ميتوكندري شوند. نانوساختارهاي اكسيد روي با دارا بودن فعاليت ضد ميكروبي، استخوان‌زايي و رگ‌زايي  با فناوري‌هاي ساختار افزا نيز تركيب شده اند تا در نهايت  داربست‌هاي هيبريدي پيشرفته جديد براي مهندسي بافت را طراحي كنند. بين كمبود روي و ديابت ارتباط وجود دارد و ممكن است بر پيشرفت ديابت نوع 2 نيز تاثير بگذارد. چندين كمپلكس روي سنتز شده و ثابت شده است كه در مدل‌هاي ديابت جوندگان مؤثر است. ROS توسط نانوذرات اكسيد فلزي توليد مي شود كه به طور قابل توجهي به تكثير فيبروبلاست كمك مي كند. پيوند متقابل سلول هاي فيبروبلاست و نانوذرات اكسيد روي تحت تأثير مساحت سطح و اندازه نانوذرات قرار مي گيرد. پانسمان نانوذرات اكسيد روي باعث افزايش آپوپتوزيس، پاكسازي باكتري، فعال شدن پلاكت، نكروز بافتي، اپي‫تليال شدن مجدد، تشكيل اسكار بافتي، حذف دبري ها، رگزايي و فعال شدن سلول هاي بنيادي از طريق بهبود زخم مي شود. سيستم‌هاي دارورساني مبتني بر نانوذرات  مي‌توانند با آزاد كردن داروها به صورت آهسته و پايدار و رساندن آنها به ناحيه مورد نظر از بدن، بر محدوديت‌هاي ذكر شده غلبه كنند. اين مقاله مروري بر برخي تحقيقات مربوط به كاربرد نانوذرات اكسيد روي در علوم زيستي است.