فصلنامه لیزر در پزشکی
سال پانزدهم شماره 2 (پیاپی 68، تابستان 1397)

در سال های اخیر مطالعات انجام شده در زمینه سلول های بنیادی باعث افزایش تقاضای درمان بیماری ها با استفاده از شیوه سلول درمانی شده است. بهبود در روش تکثیر سلول های بنیادی باعث افزایش استفاده از این سلول ها در فرآیندهای سلول درمانی می شود. هدف این تحقیق بهبود شرایط کشت سلول های بنیادی مشتق از بافت چربی به وسیله تیمار این سلول ها با غلظت غیر سمی سیپروفلوکساسین است. سلول های بنیادی مشتق از بافت چربی از بانک سلول های انسانی و جانوری، مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران تهیه گردید. این سلول ها از لحاظ کنترل کیفی ویروسی و کنترل کیفی میکروبی شامل باکتری، قارچ، مخمر و همچنین اثبات بنیادی بودن به وسیله قابلیت تمایز به سلول های استخوانی، چربی و شاخص های سطحیCD45،CD29 ،CD90 ،CD34 وCD105 با روش فلوسایتومتری تایید شده بودند. میزان فعالیت حیاتی سلول ها نسبت به غلظت های مختلف سیپروفلوکساسین با استفاده از آزمون MTT سنجیده شد و با میکروسکوپ نوری عکس گرفته شد. نتایج تیمار سلول های بنیادی مشتق از بافت چربی با غلظت های مختلف سیپروفلوکساسین نشان داد که این ماده در غلظت های 12 تا 5/1 میلی گرم به ازای هر میلی لیتر، بر روی سلول ها اثر سمی و کشنده دارد و از غلظت 150 تا 5/0 میکروگرم به ازای هر میلی لیتر بر روی سلول ها اثر سمی ندارد. تصاویر حاصل از میکروسکوپ نوری نیز شکل ظاهری سلول های بنیادی مشتق از بافت چربی تیمار شده با غلظت های مختلف سیپروفلوکساسین را نشان می دهد. مطالعه حاضر به عنوان یک مدل، نشان داد استفاده از سیپروفلوکساسین در طول دوره کشت با غلظت 10 میکروگرم به ازای هر میلی لیتر می تواند باعث ایجاد شرایط مناسب کشت و حفظ قابلیت بنیادی سلول های بنیادی مشتق از بافت چربی در طول دوره کشت گردد

مطالعات اخیر نشان می دهد که تعیین حاشیه دقیق تومور نقش به سزایی در درمان سرطان دارد. برش های ناقص تومور یک مشکل مهم بالینی در جراحی سرطان است. تصویر برداری فلورسنت یک روش تجربی برای تجسم سلول های سرطانی در طول عمل جراحی است. هدف از این مطالعه برداشتن کامل تومور با یک حاشیه مناسب به معنای وجود کمترین بافت سالم با استفاده از دستگاه تصویر برداری فلورسنت جراحی می باشد. در این مطالعه جهت کاشت تومورهای زیر جلدی در موش های BALB/c ، ابتدا رده سلولی 4T1 را GFP+ کرده و پس از پاساژ دادن به محل مورد نظر موش ها تزریق شد. بعد از تصویر برداری به صورت in-vivo و ex-vivo، تومور جهت مقایسه با روش گلد استاندارد به پاتولوژی فرستاده شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد با داشتن تومور هایی با متوسط اندازه 2. 51±0. 47cm3، حداقل میانگین و حداکثر میانگین حاشیه بدون تومور 0. 14±0. 04cm و 0. 52±0. 04cm به دست آمد.  از طرفی بین شدت فلورسنت و تعداد سلول های GFPشده همبستگی معنی داری وجود دارد. (R2 = 0. 99) بحث و نتیجه گیری: در نهایت تشخیص حاشیه تومور در مدل موش با موفقیت انجام شد. این مطالعه نشان می دهد تصویر برداری فلورسانس حین جراحی برای افزایش تعداد برش های کامل تومور در بیماران مبتلا به سرطان پستان به عنوان یک روش درمان حین جراحی معرفی می شود.

در مقایسه با نانوذرات فلزی توپر، نانوپوسته های فلزی مدهای پلاسمونی تنظیم پذیری را در ناحیه نزدیک مادون قرمز، جایی که جذب بافت زیستی کمترین است، نشان می دهند. برای به دست آوردن خواص پلاسمونیکی نانو پوسته کروی سه لایه، میدان الکتریکی موضعی تقویت شده که به صورت نسبت میدان الکتریکی موضعی در هر نقطه روی سطح نانو پوسته به میدان الکتریکی فرودی خارجی تعریف می شود، با استفاده از تقریب شبه استاتیک محاسبه شده است. با حل معادله لاپلاس کروی در سه بعد و اعمال شرایط مرزی، میدان الکتریکی در هر ناحیه (داخل هسته نقره، لایه دی الکتریک میانی، پوسته خارجی نقره) محاسبه شده است. قله های تشدید طیف پراکنده شده نانو پوسته نسبت به تغییرات خیلی کوچک در ضریب شکست محیط اطراف حساس است. بنابراین، می توان حساسیت نانو پوسته را، که به صورت شیب نمودار اختلاف بین قله های تشدید طیف پراکنده شده بر حسب ضریب شکست محیط اطراف (Δλ/Δn) تعریف می شود، محاسبه کرد. نتایج محاسبات نشان می دهد که نانو پوسته طراحی شده با داشتن قله های پلاسمون در ناحیه مرئی امکان شناسایی بیو مولکول های موجود در خون را فراهم می کند. ضریب شکست محلول هموگلوبین در ناحیه مرئی از 413/1 تا 438/1 است که با توجه به نتایج به دست آمده، چنین تغییراتی در ضریب شکست محیط اطراف یک زیست حسگر دارای ضخامت پوسته نقره کمتر (حداکثر تا 3 نانومتر) با حساسیت 371. 1 nm/RIU قابل شناسایی است. همچنین، در سیستم نانو پوسته با شعاع هسته کوچک یا دی الکتریک با ضخامت بیشتر، حساسیت بیشتر است. حساسیت نانو پوسته با شعاع هسته 23 نانومتر برابر با Δλ/Δn= 315. 7 nm/RIU است. طیف پلاسمونی نانو پوسته دارای دو قله تشدید پلاسمون در ناحیه مرئی است که شناسایی دو مولکول را امکان پذیر می سازد. نانو پوسته خواص پلاسمونیکی تنظیم پذیری را از خود نشان می دهد. در سیستمی با ضخامت پوسته نقره کمتر، دو قله تشدید طیف پراکنده شده نانو پوسته کاملا مشخص و حساسیت سیستم بیشتر است. علاوه بر پارامترهای هندسی، ضریب شکست محیط اطراف نیز طیف پلاسمونی نانوپوسته را تحت تاثیر قرار می دهد که از این ویژگی در حسگری به روش جابه جایی طول موج تشدید پلاسمون می توان استفاده کرد. به عنوان نمونه، کوچک ترین تغییر در غلظت خون و سطح اکسیژن در آن با حساسیت بالا قابل شناسایی است.

ملانوما به نوعی از سرطان پوست با منشا سلول های ملانین دار می گویند که با مرگ و میر بالا همراه است. اگر چه در حال حاضر روش های درمان برای ملانوم بدخیم شامل برداشت با جراحی، شیمی درمانی، پرتودرمانی و ایمونوتراپی می باشد، ولی این گونه درمان ها اغلب با عوارض شدید همراه هستند. یکی از مهم ترین استراتژی ها در درمان سرطان های مختلف، استفاده از ترکیبات با منشا گیاهی است. ترکیبات فنولی یک دسته عمده از آنتی اکسیدان های طبیعی در گیاهانی هستند که فعالیت های بیولوژیکی مهمی مانند اثر های آنتی اکسیدان و ضد سرطانی دارند. لیزر کم توان درمانی نوعی روش درمانی نوین در کاهش درد و التهاب می باشد. در رابطه با اثر لیزر کم توان بر روی سلول های سرطانی مطالعات کمی صورت گرفته است. در این مطالعه اثر ترکیب فنولی پارا کوماریک اسید بر سلول های سرطانی ملانومای انسانی در حضور تابش های انرژی های مختلف لیزر کم توان بررسی شد. سلول های سرطانی ملانومای انسانی (رده A375) در معرض تابش لیزر کم توان با طول موج 660 نانومتر با انرژی J/cm2 3 قرار گرفت و سپس با غلظت های مختلف پارا کوماریک اسید (g/mLμ100-0) به مدت 24 ساعت تیمار شد. سپس اثر لیزر کم توان و پاراکوماریک اسید بر بقای سلول ها بررسی شد. همچنین اثر تابش انرژی های مختلف لیزر کم توان
) 1، 2، 3 و6J/cm2 ) بر سلول ها در عدم حضور و حضور غلظت IC50از پاراکوماریک اسید (g/mlμ 400 با استفاده از تست MTT و میکروسکوپ نوری اینورت بررسی شد. نتایج نشان داد که پیش تیمار با لیزر کم توان و سپس تیمار با پاراکوماریک اسید بقای سلول های سرطانی ملانوما را نسبت به حالت تاریکی کاهش می دهد. با افزایش انرژی های مختلف تابش در عدم حضور پاراکوماریک اسید، مرگ سلولی مشاهده نشد و فقط در دوز انرژی تابش بالا یعنی J/cm2 6، بقاء سلولی مقدار کمی نسبت به حالت کنترل کاهش داشت. در حالی که با افزایش دوز تابش در حضور غلظت g/mlμ 400 از پارا کوماریک بقاء سلولی به مقدار قابل توجهی کاهش پیدا کرد. بررسی مورفولوژی سلول ها با استفاده از میکروسکوپ اینورت نوری نیز نتایج حاصل از روش MTT را تایید کرد. این مطالعه نشان داد که لیزر کم توان به تنهایی باعث مرگ و میر سلول های سرطانی ملانوما نمی شود. اما استفاده از لیزر کم توان به همراه پاراکوماریک اسید باعث کاهش بقاء سلول ها می شود. با افزایش دوز تابش انرژی، میزان بقاء سلول در غلظت IC50پاراکوماریک اسید کاهش می یابد.