درمان سرطان مغز با پرتوهای پروتونی توسط طراحی مدل سه بعدی

پژوهشگران دانشگاه تودلفت مدل سه بعدی مهندسی را طراحی کرده‌اند که شبیه به ساختار میکروعروقی مغز هستند.

این مدل از فناوری میکروساخت که به عنوان ویرایش دو فوتونی معروف است، ساخته شده‌اند. این فناوری از دو پرتو لیزری استفاده می‌کند که باعث سخت شدن مواد حساس به نور می‌شوند و این امکان را می‌دهند که ساختارهای کوچک و پیچیده را با دقت بالا بسازند.

آنها از این مدل برای مطالعه اثر پروتون تراپی بر روی سلول‌های گلیوبلاستوما، یک نوع سرطان مغزی تهاجمی، استفاده کرده‌اند. گلیوبلاستوما یک نوع تومور مغزی است که از سلول‌های گلیال مغز ساخته شده‌اند. این تومور به سرعت رشد و گسترش می‌یابد و به بافت‌های اطراف فشار می‌آورد. این تومور بسیار مقاوم به درمان‌های موجود است و درصد بهبود و زنده ماندن بیماران در آن کم است.

پروتون تراپی یک روش جدید برای از بین بردن سلول‌های سرطانی است که از پرتوهای پروتونی استفاده می‌کند. پروتون‌ها ذرات مثبت باردار هستند که می‌توانند با دقت بالا به نقطه‌ای خاص در بدن هدایت شوند. این پرتوها انرژی خود را در نقطه‌ای که تومور قرار دارد، رها میکنند و باعث آسیب به DNA سلول‌های سرطانی شوند.

این روش دارای مزیت‌هایی نسبت به درمان‌های پرتودهی X-RAY است، زیرا باعث آسیب کمتر به بافت‌های سالم اطراف می‌شود و عوارض جانبی احتمالی را کاهش می‌دهد.

پژوهشگران متوجه شده‌اند که پروتون تراپی باعث آسیب بیشتر به DNA سلول‌های گلیوبلاستوما در مدل سه بعدی نسبت به مدل‌های دوبعدی می‌شود. این نشان می‌دهد که مدل سه بعدی شبیه‌تر به محیط زیستی مغز است و می‌تواند پاسخ واقعی‌تری به درمان را نشان دهد. علاوه بر این، سلول‌های اندوتلیال، که رگهای خونی را پوشش می‌دهند، بر مقاومت پرتوی گلیوبلاستوما تأثیر دارند. این سلول‌ها می‌توانند با سلول‌های سرطانی تعامل بیوشیمیایی داشته باشند و باعث کاهش آسیب پرتو به آنها شوند. این مدل می‌تواند به انطباق درمان پروتونی با بیماران مبتلا به تومور مغز کمک کند.

این مدل می‌تواند به پژوهشگران امکان دهد که در زمان مناسب پرتودهی را برای هر بیمار تعیین کنند و اثرات جانبی را کاهش دهند. این مدل همچنین می‌تواند به بررسی اثرات درمان‌های ترکیبی از پروتون‌ها و داروهای شیمیایی یا بیولوژیکی بپردازد.

منبع