نانو دارو یکی از شاخه های نانوتکنولوژی است که با استفاده از آن می توان ابزار قدرتمند و پراستفاده ای در زمینه پزشکی و تحقیقاتی ساخت. علاوه بر ساخت ابزار، علم نانودارو به ساختارهای مواد و دارو ها هم مربوط می شود و در زیر شاخه های خود به درمان بیماری های خاص و جراحی های حساس و حرفه ای نیز می پردازد. البته استفاده نانو دارو به این شکل نیست که این علم به صورت مستقیم در تولید و ساخت خود دارو نقش داشته باشد؛ بلکه در نحوه پخش شدن آن در بدن تاثیر دارد و این کاردارو ها را افزایش می دهد. بر اساس این عمل پزشکان می توانند دارو را به نقطه ای برسانند که بدن به آن نیاز دارد نه این که از راههای دیگر مثل معده قسمتی از آن را به بخش آسیب دیده برسانند. از همین قابلیت برای درمان بیشتر سرطان ها استفاده شده است. بوسیله دانش نانودارو محققین می توانند با یک روش خاص انواع سرطان را درمان کنند. این روش خاص بدون جزئیات کامل به این صورت است که با تزریق دارو به بدن، داروها سلول های سرطانی را در یک نقطه جمع می کنند و مانع از انتشار آن به نقاط دیگر می شوند و بعد از مدتی سلول های سرطانی در همان محل کشته می شوند و بدون این که سرطان به محل دیگری سرایت کند، از بین می رود. در حال حاضر از این روش برای درمان تومورهای مختلف استفاده می شود.

سيستم دارورساني نوين (نانو):
عبارت است از رساندن دارو در يك زمان معين و با دوز كنترل شده به اهداف دارويي خاص، اين كار به نحو چشمگيري ايمن تر و بسيار مؤثر تر از پخش دارو در تمام بدن است. يكي از مشكلاتي كه وجود دارد اين است كه اهداف در بدن بسيار كوچك و پراكنده مي باشند. دارورساني نوين عوارض ناخواسته را كاهش مي دهد و دوزهاي كمتري را مصرف مي كند. استفاده از دارورساني نوين مي تواند، اجازه استفاده از روش هاي جديد درماني را به ما بدهد مثلاً استفاده از داروهايي كه غير از مورد مصرف بسيار سمي مي باشد. سيستم هاي دارورساني براي اينكه قادر به رساندن دوز مورد نياز دارو در زمان معين به سطح هدف باشند از سيستم هايي طراحي شده نانومتري فعال يا غيرفعال استفاده مي كنند، پس بايد اين گونه گفت گه گذر از گذرگاه نانوتكنولوژي براي رسيدن به اهداف نهايي دارورساني الزامي است. فناوري نانو در زمينه تشخيص ساده بيماري ها، تصويربرداري ها و برآوردسريع از كارايي مصرف دارو در افراد نيز كاربردهايي دارد. به طور كلي اين فناوري در توليد اعضاي مصنوعي، كاشت داروها، استفاده از تشخيص هاي فردي در كنترل آزمايش هاي درون تني و تشخيصي و داروسازي نوين كاربرد دارد. درخصوص آخرين مواردي كه اشاره شد، يعني مونيتورينگ تشخيصي و داروسازي، اين فناوري قادر است ريز وسيله داروهايي بسازد تا پس از كاشتن آن در بدن و كمك آن، سطح خوني مواد بيولوژيك درون بدن دائما تحت كنترل باشد و در صورت نياز مقداري دارو آزاد و ارايه شود. ساير روش هاي آزادسازي و دارو رساني به منظور افزايش تاثير دارو و كاهش اثرات جانبي آنها نيز وجود دارند كه مورد تحقيق مي باشند. به طور مثال كاربرد پوشش هايي كه تحت تابش نور فعال مي شوند براي كاربرد داروهاي خاص در استخوان ها به كار گرفته مي شود از اين موارد هستند. اين نوع داروها عمدتا به علت نوع پوشش دادن آنها، غيرمحلول باقي مي مانند و در استخوان ها جذب مي شوند. اين پوشش ها پس از قرار گرفتن در معرض نور و تابش به فرم محلول درآمده و اجازه مي دهند تا دارو به محل اثر خود رسيده و تاثير نمايد. اين تحقيقات همچنين بر روي ذرات مغناطيسي كه به كمك آن بتوان داروها را به محل اصلي هدايت نمود نيز انجام مي شوند. پوشش ذرات غير نانو با پليمرهايي نظير پلي اتيلن گليكول نيز از مواردي است كه به كمك آن داروها را مي توان به محل اصلي هدايت نمود. اين روش سبب مي شود تا اختصاصات دارو تغيير ننمايد و دارو از متابوليسم در كبد درامان باقي بماند. اين راه دارورساني نيز به زودي در درمان در دسترس قرار خواهد گرفت. علي رغم آنكه امروزه ممكن است فناوري نانو در مقايسه با علوم رايج و كاربردي بيشتر از يك عبارت باب روز جلب توجه نكند، اما اصلا نبايد از توانمندي هاي آتي آن غفلت كرد.

داروشناسي بيولوژيك  (Biopharmaceutics)
رسانش دارويي (Drug Delivery)
نانو تكنولوژي گستره وسيعي از تكنيك هاي جديد در زمينه ي رسانش دارويي را مهيا كرده است. مزيت اين روش‌ها بهينه سازي رسانش دارويي است. براي اين‌كه درمان موثر باشد بايد از داروها در طي رسيدن به محل مورد نظر در بدن محافظت شود. يعني بايد به گونه اي از دارو محافظت شود تا خواص بيولوژيك و شيميايي آن تغيير نكند. برخي از داروها بسيار سمي هستند و مي توانند باعث ايجاد اثرات جانبي ناگواري شوند و اگر اين داروها در طي رسانش تجزيه شوند مي‌تواتند اثرات درماني را كاهش دهند. زمان رسانش و چالش‌هاي پيش روي آن بسيار متفاوت است. در واقع با توجه به اين‌كه دارو در كجا جذب شود (براي مثال روده بزرگ (colon) روده كوچك (small intestine) و بر چه نوع مكانيزم دفاع طبيعي، بايد غلبه شود، زمان دارو رساني و چالش‌هاي مربوط به آن تغيير مي‌كند. قبلا براي رسيدن يك دارو به محل مورد نظر، نياز بود تا دارو با يك سرعت معين در بدن آزاد شود تا مؤثر واقع شود. اگر دارو به سرعت آزاد مي‌شد ممكن نبود كه به طور كامل جذب شود يا اين مساله ممكن بود باعث سوزش بخش‌هاي دستگاه گوارش مانند معده و روده شود. سيستم رسانش داروبايد به طور مؤثر سرعت جذب، توزيع، متابوليسم و دفع دارو و ديگر مواد در بدن را تنظيم كند. به علاوه سيستم رســانــش دارو بــايــد اجــازه دهــد تـا دارو بـه گيـرنـده‌هـاي هـدفـش بچسبـد و بـر روي سيگنال‌هاي گيرنده تاثير گذاشته و پس از آن مانند ساير داروها عمل كرده و باعث بهبود بيماري ‌شود.
سيستم‌هاي رسانش دارو همچنين داراي محدوديت شديدي در نوع مواد مورد استفاده و روش‌هاي توليد دارند. مواد مورد استفاده در رسانش دارويي بايد با بدن ســازگــار بــوده و بـه آسـانـي بـه دارو مـتـصـل شـونـد و قـابـلـيـت جـذب دوبـاره زيـسـتـي (bioresorbable) داشته باشند. توليد بايد به گونه‌اي انتخاب شود كه دارو از بين نرود و از لحاظ اقتصادي نيز به صرفه باشد. نانو تكنولوژي مي تواند راه حل‌هاي رسانش دارويي جديدي ارائه كند كه عبارتند: دارو رساني كپسولي و حامل هاي دارويي فانکشنال.

دارو رساني كپسولي(Drug Encapsulation)
يكي از گروه‌هاي اصلي در سيستم‌هاي رسانش دارويي موادي هستند كه داروها را در داخل خود حفظ مي‌كند. در واقع اين مواد به صورت كپسول درآمده و از داروها در طي عبور از بدن محافظت مي‌كنند. مواد مورد استفاده در دارو رساني كپسولي شامل ليپوزوم‌ها (Liposomes) و پليمرها (مانند پلي آكتيد‌ها و لاكتيد -‌كو- گليكوليد (Lactide- co – Glycolide) هستند كه به عنوان ذرات در مقياس ميكروسكوپيك استفاده مي‌شوند. اين مواد به صورت كپسول در دور دارو ايجاد مي‌شوند و همين طور كه دارو از ميان جداره كپسول نفوذ مـي‌كـنـد زمـان مناسب براي دارو رساني ايجاد مي‌شود. همين طور كه دارو‌ها از داخل كپسول آزاد مي‌شود مواد كپسولي نيز فرسايش يافته و در بدن از ميان مي‌رود. هنگامي كه مواد كپسولي از نانو ذرات با اندازه 100-1 نانومتر ساخته شود (به جاي اينكه از مواد بـا ذرات بـزرگـتـر (مـيـكروذرات) استفاده شود) خـواص مـتـفـاوتـي ايجاد مي‌شود. در واقع نانو ذرات سطح ويژه وسيع‌تر و اندازه تخلخل‌هاي كـوچـك‌تـري دارنـد و داراي خـواص انحلالي بهتر و خواص ساختاري متفاوتي هستند. اين خواص موجب مي‌شود تا پديده نفوذ و خواص فرسايشي كپسول‌ها بهبود يابد. علاوه بر ليپوزوم‌ها و پليمرها، انواع ديگري از نــانــوذرات بـراي سـيـسـتـم‌هـاي دارو رسـانـي كپسولي استفاده مي شوند. موادي مانند سيليس ، كلسيـم فسفـات ( هيـدوركسـي آپاتيت) داراي خواص عالي در مقياس نانو هستند كه اين خواص بسيار بهتر از خواص آن‌ها در مقياس ميكـرو اسـت. ايـن مواد به صورت بالقوه براي سـيـسـتــم هــاي دارو رســانــي بـيـان شـده در بـالا مـنـاسـب‌تر هستند. Advectus Life Science در حال توسعه يك سيستم رسانش دارو بر پايه نانو ذرات است. اين سازمان قصد دارد از اين سيستم براي درمان تومورهاي مغزي بهره گيرد. در اين سـيـسـتــم داروي ضــد تـومـور دوكـسـروبـيـسـيـن (doxorubicin) بـــــه نـــــانــــو ذرات پــلــــي بــــوتــيــــل سـيــانــواكــريـلات (poly Butyl Cyano Acrybte) مي‌چسبد و با پلي سوربات 80 (polysorbate) پوشش دهي مي‌شود. داروي حاصله به صورت وريـدي بـه فـرد مـبـتلا تزريق شده و به وسيله جريان خون گردش مي‌كند. پلي سوربات 80 آپـــــولــــي پــــروتــئــيــــن‌هــــاي پــــلاســمــــاي خــــون (apoliporoteins) را جــذب كــرده كـه بـه وسـيـلـه جريان خون چربي‌ها انتقال مي‌يابند. اين ماده باعث مي‌شود تا يك اثر استتاري شبيه كلسترول LDL ايجاد مي‌كند كه اجازه مي‌دهد دارو از ميان موانع دفاعي (blood - brain barrier) عبور كند.

حامل هاي دارويي فانکشنال
حامل‌هاي دارويي فانکشنال (functional Drug Carriers) گروه ديگري از سيستم‌هاي رسانش دارو كه نانو تكنولوژي ارائه كرده است در زمينه نانو مواد است كه داروها را به مكـان‌هـاي مقصـد شان حمل مي‌كنند. اين سيستم‌ها داراي خواص مفيدي هستند. نانوساختار‌هاي معيني را مي‌توان تحت كنترل قرار داد و آن‌ها را به داروها، ملكول‌هاي هدف (targeting molecule) و يا يك عامل تصويربرداري (Imaging agent) متصل كرد. سپس اين نانو ساختارها جذب سلول‌هاي خاص مي‌شوند و در زماني كه نياز باشد وظيفه خود را انجام مي‌دهند. به خاطر اندازه نانويي ، نانو ساختارها قابليت ورود به سلول‌ها را دارند زيرا موادي مي‌توانند به راحتي وارد سلول‌ها شوند كه اندازه آن‌ها زير صد نانومتر باشند. برخي از نانو ساختارهايي كه براي اين منظور استفاده مي‌شوند عبارتند از:

•  فلرن‌ها  (fullerenes)
•  دندريمرها (dendrimers)
•  نانوشل ها (nanoshells)

فلرن‌ها كره‌هاي تو خالي طبيعي هستند كه يك نانومتر قطر دارند و از بيش از شصت اتـم كربن ساخته شده‌اند. فلرن‌ها يك پلت فورم رسانش دارويي بسيار عالي ايجاد مي‌كنند. در واقع فلرن‌ها به خاطر داشتن ساختار تو خالي بسيار مورد توجه هستند كه عامل دارويي مي‌تواند به اين فلرن‌ها متصل شود و با آن حركت كند.  c-sixty در حال توسعه يك پلت فورم رسانش دارويي بر پايه فلرن‌ها است كه در اين سيستـم فلـرن‌هـا را به آنتي بادي‌ها و ديگر عوامل هدف متصل مي‌كنند. تعدادي از سيستـم‌هـاي رسـانـش دارويـي كـه بـه وسيلـه c-sixty سـاختـه شـده‌انـد عبـارت‌اند از: ساختارهاي شيمي درماني نشانه دار با فلرن (decorated chemotherafeutic constructs fullerone)، راديو داروهاي فلرني (fullercne - radiopharmaceuticals) و سيستم‌هاي ليپوسوم بر پايه فلرن‌ها (fullerene - based liposome system) اين سيستم‌هاي رسانش دارويي باكي سام (Buckysomes) ناميده مي‌شوند. در اين روش‌ها يا از يك تك دارو يا از تركيب چند دارو استفاده مي‌شود. C- sixty چند داروي بر پايه تكنولوژي پلت فورم فـلــرن‌هــا در زمـيـنــه درمــان سـرطـان (cancer) ايـدز (HIV/AIDS) و اختـلالات عصبـي (neuro - degenerative disorders) ساخته است. نـانـو داروي ديـگري كه به عنوان داربست‌هاي رسانش دارويي استفاده مي‌شود، دندريمرها هستند. اين نانو ماده يك ملكول پليمري است كه توسط دان توماليا (Don Tomalia) از Dendritic Nanotechnologies كشف شد. محققاني مانند جيمز بيكر (games Backer) از دانشگاه ميشيگان در حال استفاده از دنديمر‌ها هستند. آن‌ها از اين مواد، مواد ژنـتـيكي مورد استفاده در روش‌هاي درماني داخل سلولي براي تخريب تومورهاي سرطاني ( بدون واكنش‌هاي تدافعي) مي‌سازند. به خاطر اندازه كوچك دنديمرها و سـاخـتـار‌هـاي شـاخه دار آن‌ها واكنش تدافعي در بدن اتفاق نمي‌افتد. دندريمرها را مي‌توان به گونه اي ساخت كه تركيبات متصل شده به آن‌ها در اثر برخورد با يك ملكول يا يك واكنش شيميايي خاص آزاد شوند. يك كره توخالي كه به آن نانوشل مي‌گويند به وسيله Nanospectra ساخته شده است. از اين شل براي دارو رساني مي‌توان استفاده كرد. اين نانوشل از يك لايه خارجي از جنس طلا تشكيل شده است كه لايه‌هاي داخلي آن به وسيله سيليكار (sio2)  و دارو پوشانده مي‌شوند. به عنوان يك نتيجه بايد گفت هنگامي كه نانوشل‌ها در كنار يك ناحيه هدف مانند سلول توموري قرار مي‌گيرد و به آن ناحيه نور مادون قرمز بتابد، نانوشل مي‌تواند آنتي بادي‌هاي خاص آن تومور را آزاد كند.

داروسازي به كمك فناوري نانو
نانوتكنولوژي يك پديده علمي چندمنظوره، شامل ساخت و  استفاده از مواد، ابزارها وسيستم‌ها درمقياس نانو است، درواقع به معناي علم دستيابي به زيرساخت‌هاي پديده‌ها و استفاده ازسيستم‌هايي در سطح مولكولي با عملكرد جديد است. امروزه نانو تكنولوژي درزمينه‌هاي بسياري رسوخ كرده كه شايد بتوان گفت مهم‌ترين آن داروسازي است كه منجربه وجودآمدن دارورساني نوين شده است. دارورساني در بهبود روند درمان اميدهاي بسياري ايجاد كرده است كه از جمله مي‌توان به كاربردهاي آن در بيماري‌هاي صعب العلاج اشاره كرد.

دارورســانــي نــويـن مـوفقيـت‌هـاي چشمگيـر خود را مديون نانو ذرات است كه نانو ذرات نيز به نوبه خود مديون خصوصياتي چون :

1.    ظرفيت بالا براي حمل دارو
2.    سطح فعال بسيار وسيع براي واكنش
3.    كوچكي مناسب براي عبور ازسطوح خوني
4.     قابليت تجمع دربافت هدف
5.     سميت پايين

اســـت. ‌صــنــعـــت داروســـازي از نــقـطــه نـظــر دارورسـانـي، تـاكـنـون از طـريـق فـنـاوري نانو به دسـتــاوردهــاي چـشـمـگـيــري رسـيـده اسـت. در سيستم دارويي قديم به علت غيرواقعي بودن دز دارويي، از لحاظ مقدار نياز براي درمان، بسياري از آن در دســتــگــــاه گــــوارش، گـــردش خـــون و بافت‌هاي واسط به هدر مي‌رفت تا مقدار مورد نظر به سلول‌هاي هدف برسد كه مي‌تواند اين داروهـــاي جـــذب شــده در طــول مـسـيــر ايـجــاد عـوارض جانبي كند كه در بيماري‌هاي ديابتي وسـرطان، باعث ريزش مو و عوارض بسياري خواهد شد يا تزريق مكرر باعث دردناك شدن بافت‌ها مي‌شود كه براي بيمار، غير قابل تحمل اســـت؛ امـــا فــنـــاوري نـــانـــو در دارورســانــي راه حل‌هايي انديشيده است.

دارورساني نوين عبارتند از:

رساندن دارو در يك زمان و با دز كنترل شده به اهداف دارويي خاص، اين كار به نحو چشمگيري، ايمن تر و بسيار موثرتر از پخش دارويي در تمام بدن است كه سبب مي‌شود عوارض جانبي و دز مصرفي كاهش يابد. در واقع رساندن دارو در يك زمان معين با دز كنترل شده به اهداف خاص كه باعث كاهش عوارض جانبي، درمان سريع تر و اختصاصي براي هر يك از افراد است. اين شيوه دزهاي مصرفي را كاهش مي‌دهد و مي‌تواند باعث دل گرمي بيماران براي ادامه رژيم مصرف دارويي صحيح شود. استفاده بهتر از دارورساني، اجازه استفاده ازروش‌هاي درماني جديد را مي‌دهد. اين فناوري جديد، امكان استفاده از داروهاي بسيار سمي را نيز مي‌دهد. سيستم‌هاي دارورساني نوين براي اين‌كه قادر به رساندن دز مورد نياز دارو در زمان معين به سطح هدف باشند از سيستم‌هاي طراحي شده نانومتري فعال يا غير فعال استفاده مي‌كنند، پس بايد اين گونه گفت كه گذر از گذرگاه نانوتكنولوژي براي رسيدن به اهداف نهايي دارورساني الزامي است.

بازار جهانی نانوداروها

ﻧﻤﻮدار ﺧﻼﺻﻪ ﺑﺎزار ﻧﺎﻧﻮذرات در ﻋﻠﻮم زﻳﺴﺘﻲ و داروﺳﺎزي ﺑﻴﻦ ﺳﺎلﻫﺎي 2010 ﺗﺎ 2017 ﺑﻪ ﻗﺮار زﻳﺮ اﺳﺖ. اﻋﺪاد ﺑﻪ ﻣﻴﻠﻴﻮن دﻻر اﺳﺖ.

ﺑﺎزار ﺟﻬﺎﻧﻲ ﻧﺎﻧﻮذرات در ﻓﻨﺎوري زﻳﺴﺘﻲ، ﺗﻮﺳﻌﻪ دارو و دارورﺳﺎﻧﻲ در ﺳﺎل 2011 ﺑﺎﻟﻎ ﺑر5/17 ﻣﻴﻠﻴﺎرد دﻻر ﺑﻮدﻛﻪ در ﺳﺎل 2012 ﺑﻪ ﻣﺒﻠﻎ 6/21 ﻣﻴﻠﻴﺎرد دﻻر ﺧﻮاﻫﺪ رﺳﻴﺪ. اﻧﺘﻈﺎر ﻣﻲرود ﻣﺠﻤﻮع ارزش ﺑﺎزار در ﺳﺎل 2017 ﭘﺲ از رﺷﺪ 5 ﺳﺎﻟﻪ ﻧﺮخ رﺷﺪ ﻣﺮﻛﺐ ﺳﺎﻻﻧﻪ (CAGR) ﺑﻪ ﻣﻴﺰان 9/19% ﺑﻪ ﻣﺒﻠﻎ 5/53 ﻣﻴﻠﻴﺎرد دﻻر ﺑﺮﺳﺪ. اﻧﺘﻈﺎر ﻣﻲرود ﺑﺎزار ﺳﻴﺴﺘﻢﻫﺎي دارورﺳﺎﻧﻲ از ارزش 3/11 ﻣﻴﻠﻴﺎرد دﻻري در ﺳﺎل 2012 ﺑﺎ ﻧﺮخ رﺷﺪ ﻣﺮﻛﺐ ﺳﺎﻻﻧﻪ (CAGR) ﺑﻪ ﻣﻴﺰان 2/22%  ﺑﻪ 9/30 ﻣﻴﻠﻴﺎرد دﻻر در ﺳﺎل 2017 ﺑﺮﺳﺪ. اﻧﺘﻈﺎر ﻣﻲرود ﺗﻮﺳﻌﻪ دارو و ﻓﺮﻣﻮﻻﺳﻴﻮن از 4/9 ﻣﻴﻠﻴﺎرد دﻻر در ﺳﺎل 2012 ﺑﺎ ﻧﺮخ رﺷﺪ ﻣﺮﻛﺐ ﺳﺎﻻﻧﻪ (CAGR) ﺑﻪ ﻣﻴﺰان 9/16% ﺑﻪ 5/20 ﻣﻴﻠﻴﺎرد دﻻر در ﺳﺎل 2017 ﺑﺮﺳﺪ. در سال‌های اخیر بسیاری از دارو‌های مبتنی بر فناوری نانو، مراحل تحقیق‌و‌توسعه را پشت‌سر گذاشته و روانه بازارهای مصرف شده‌اند. در این بخش  به بررسی آماری و همچنین معرفی برخی از محصولات فناوری نانو ایرانی و خارجی در حوزه دارو و درمان می‌پردازیم.

نگاهی آماری بر وضعیت کشور‌های جهان در زمینه تولید داروهای مبتنی بر فناوری نانو .به طور کلی محصولات نانوپزشکی در ۴ بخش اصلی مهندسی بافت، دارورسانی، بیوسنسور، نانوبیوتکنولوژی قابل بررسی هستند. در بخش دارویی ۳۶۰ محصول به وسیله  ۱۵ کشور تولیدکننده دارو در جهان وجود دارد که اسامی و تعداد محصولات آنان در جدول شماره ۱ آمده است. همچنین این داروها در جدول شماره ۲ طبقه‌بندی شده‌اند.

جدول شماره ۱ – کشور‌های تولید‌کننده دارو‌های مبتنی بر فناوری نانو از ابتدا تاکنون

جدول شماره ۲- طبقه‌بندی دارو‌های تجاری‌شده در حوزه فناوری نانو