زمانی که صحبت از درمان سرطان و نانو ذرات می‌شود اولویت استفاده از نانو ذرات طلا است. از سوی دیگر، کاربرد نانو ذرات سیلیسیم عمدتاً محدود به حوزه‌ی کاربردها وتجهیزات الکترونیکی می‌شود. پژوهشگران در دانشگاه لومونوسوف مسکو (Lomonosov) و مؤسسه فناوری فوتونیک لایبنیس (Leibniz) نشان دادند که می‌توان از نانوذرات سیلیسیم برای تشخیص و درمان سرطان استفاده کرد. این پژوهشگران ادعا کردند که این نانو ذرات نخست به سلول‌های بیمار نفوذ کرده و پس از آزاد سازی داروی درمان سرطان کاملاً حل می‌شوند.
این پژوهش گام دیگری در زمینه‌ی باصطلاح theranostics نشان داد که درآن ابزار تشخیص و ابزار معالجه برای درمان بیماری ترکیب می‌شوند. بیشتر روش‌های theranostics شامل نانو ذرات است و مشکل نانو ذرات فلزها، موضوع «زیست سازگاری» است. افزون بر آزاد کردن داروها درست در نقطه هدف (مانند یک گروه سلول‌های سرطانی) و سرعت عمل، اثرهای منفی مانند آسیب دیدن کلیه و کبد نیز وجود دارد.
پژوهشگر ارشد این پژوهش در دانشگاه لومونوسوف، Liubov Osminkina، به رسانه‌ها گفت: «مشکل طلا، نقره، اکسید تیتانیوم، کادمیم سلنید و بسیاری دیگر از نانو ذرات این است که تقریباً دفع نمی‌شوند. زمانی که نانو ذرات به جریان خون برسند می توانند به اندام‌های داخلی بچسبند و در دراز مدت به علّت اثرهای سمی، به اندام‌ها آسیب بزنند.»
پژوهشگران در جست‌و‌جو برای نانوذراتی که زیست سازگار باشند و بتوان از آنها در تشخیص و درمان سرطان بهره برد، متوجه شدند که سیلیسیم منفذ‌دار نه فقط زیست سازگار است بلکه مزایایی برای سلامتی دارد. زمانی که سیلیسیم حل می‌شود تبدیل به اسید سیلیس می‌شود که یک ماده حیاتی برای استخوان‌ها و بافت همبند است. این پژوهش در مجله نانوپزشکی: فناوری نانو، زیست شناسی و پزشکی توضیح داده شده است. Osminkina درپی کشف این موضوع بود که آیا نانوذرات سیلیسیم براستی ازبین می‌روند ودر سیستم باقی نمی‌مانند؟ برای انجام این کار وی و همکارانش دو نوع نانو ذره را بکار بردند: یکی از نوع نورتاب (photoluminescent) بود ودیگری نه. آنها از طیف‌سنجی رامان استفاده کردند و نور تک رنگی را به مواد تاباندند و با اندازه‌گیری نور بازتاب شده اطلاعاتی درباره شکل و ویژگی‌های مواد بدست آوردند. Osminkina می‌گوید:« با این کار نه تنها امکان مشخص کردن مکان ذرات نانو بود (سیگنال‌های بازتاب شده از سیلیسیم و سلول‌ها، فرکانسهای مختلفی دارند) بلکه فرآیند نابودی آنها را می‌شد تماشا کرد و این امکان‌پذیر است چون همانطور که می‌دانید طیف رامان ذرات نانو سیلیسیم وابسته به اندازه آنهاست. هرچه کوچکتر باشند گستره طیف به سمت فرکانسهای پایین‌تر تغییر می‌کند.»
پژوهشگران پی بردند که نانوذرات سیلیسیمی که برای پیدا کردن سلول‌های سرطانی پستان می‌فرستند در ۵ تا ۹ ساعت نخست در غشای سلول‌های سرطانی جمع می‌شوند و در طول روز بعد به داخل سلول‌ها نفوذ می‌کنند. آنها بلافاصله پس از نفوذ به داخل سلول‌ها و آزاد کردن داروی درمان سرطان شروع به انحلال زیستی می‌کنند. این انحلال زیستی با کاهش دامنه سیگنال، گستره طیف و پیدایش قلّه در فاز سیلیسیم نشان داده می‌شود. سرانجام، آزمایش‌ها نشان دادند که تا ۱۳ روز پس از ورود، ذرات نانو کاملاً از بین می‌روند و سیگنال ناپدید می‌شود.
به گفته Osminkina «ما برای نخستین بار نشان دادیم که نانو ذرات پر‌منفذ سیلیسیم می‌توانند عامل کاملاً بدون آسیب theranostics برای انواع سرطان‌ها باشند. آنها نه تنها به آسانی به داخل سلول‌های بیمار نفوذ می‌کنند بلکه زمانی که پر از دارو هستند می‌توانند این داروها را در طول انحلال آزاد کنند.»
منبع: ieee Spectrum
