یافته‌های اخیر محققان نشان می‌دهد که ساختارهای نانویی شبیه به کِرم، موسوم به نانوکِرم‌ها، میتوانند دارو را به‌صورت هدفمندتری به سلول‌های تومور سرطانی برسانند.
داروها و واکسن‌ها از طریق سیستم عروقی در بدن به حرکت در آمده و با توجه به ماهیت شیمیایی و ساختاری خود در بدن تاثیرگذار می‌شوند. در برخی موارد، آنها با پخش شدن در سراسر بدن، بیماری را از بین می‌برند و در موارد دیگر، مانند درمان‌های سرطان، نقطه ویژه‌ای را هدف قرار می‌دهند. اثربخشی دارو و میزان نیاز و عوارض جانبی آن تابعی از میزان داروی لازم برای رسیدن به هدف است.
یینگ لی، استادیار مهندسی مکانیک در دانشگاه کانتیکت، می‌گوید: «بسیاری از داروها به‌صورت تزریق وریدی استفاده می‌شوند. ما می‌خواهیم که این داروها بتوانند در زمان مناسبی در بدن گردش کرده و مکان مناسب را پیدا کنند و مقدار مناسب دارو برای محافظت ایمن از ما در بدن وجود داشته باشد. اگر اشتباهی در این مسیر صورت گیرد، می‌تواند عوارض جانبی وحشتناکی داشته باشد.»
طی دهه گذشته، با حمایت بنیاد ملی علوم، لی و همکارانش بسیاری از جنبه‌های مهم نانوپزشکی را بررسی کرده‌اند و روش‌های پیشگامانه برای مدلسازی جریان دارو و چگونگی تعامل آنها با ساختارهای بدن را بررسی کرده‌اند.
لی می‌گوید: «تحقیق من روی چگونگی ایجاد پلتفرم‌های محاسباتی با قابلیت اطمینان و عملکرد بالا است تا با استفاده از آن رفتارهای پیچیده مواد و سیستم‌های زیستی تا مقیاس نانو مطالعه شوند.»
لی در ژانویه ۲۰۲۱ مقاله‌ای در مجله Soft Matter به چاپ رساند که در آن نتایج تحقیقات خود را درباره چگونگی تاثیر حرکت نانوذرات با اندازه و اشکال مختلف از جمله نانوکرم‌ها، در رگ‌های خونی تشریح کرده است. نانوکِرم‌ها کپسول‌های دراز، نازک و مهندسی شده از مواد دارویی هستند.
لی توضیح می‌دهد: «ما دریافتیم که انتقال این نانوکرم‌ها توسط گلبول‌های قرمز خون انجام میشود که ۴۰ تا ۵۰ درصد جریان خون را تشکیل می‌دهند. این کار مانند رانندگی در یک بزرگراه است که وضعیت مسیر، سرعت حرکت را کاهش می‌دهد. ترکیبات دارویی توسط سلول‌های قرمز خون حمل میشود و به مناطق باریک کشیده می‌شوند و گیر می‌افتند.»
محققان نشان دادند که نانوکرم‌ها قادراند از انسدادهایی که دیگر ساختار با اشکال کروی یا مسطح در آن گیر می‌کنند، عبور کنند.
به گفته لی، نانوکرم‌ها مانند مار حرکت می‌کند و میتوانند بین گلبول‌های قرمز شنا کنند و به همین دلیل فرار از نواحی تنگ و باریک برای آنها آسان‌تر است.
لی گفت: «ما می‌دانیم که مولکول‌های داروهای ضدسرطان بسیار سمی هستند. اگر این داروها به جای مناسب نروند، صدمات زیادی به بدن وارد میشود. اگر بتوان آنها را به نقطه صحیح هدایت کرد، می‌توانیم دوز دارو را کاهش دهیم.»
تغییر شکل نانوحامل‌ها، یکی از راه‌های بهبود کارایی رهایش داروهای ضدسرطان است. (در حال حاضر، ۹۰ درصد از نانوذرات تجویز شده کروی هستند.). از این رو، محققان این پروژه به دنبال استفاده از نانوساختارهای کرمی شکل هستند تا کارایی حمل و رهایش دارو بهینه‌سازی شود.
