انجمن زیست شناسی ایران مجله پژوهش‌های سلولی و مولکولی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی) 2383-2738 مقالات آماده انتشار 2026 02 15 Investigation of drug delivery properties of zeolite-copper oxide and graphene oxide-based nanocomposites for controlled release of paclitaxel against SUM-159 cell lines بررسی خواص دارورسانی نانوکامپوزیت‌های بر پایه زئولیت-اکسیدمس و اکسیدگرافن برای کنترل رهایش داروی پاکلی‌تاکسل برای مقابله با سلول سرطانی SUM-159 2508 10.22034/cmr.2026.8677.3333 FA سحر مهاجری دانشگاه آزاد اسلامی، اردبیل، ایران 0000-0002-8291-8442 هاشم یعقوبی گروه زیست شناسی‌، واحد اردبیل، دانشگاه آزاد اسلامی، اردبیل، ایران. 0000-0003-3449-3037 Journal Article 2025 08 17 Paclitaxel (PTX) is a widely used drug for treating cancers such as breast, ovarian, and lung cancer. However, its therapeutic use is limited due to its high toxicity to healthy tissues and the occurrence of side effects. In this study, with the aim of reducing these side effects, a zeolite-copper oxide/graphene oxide nanocomposite was designed and evaluated as an intelligent carrier for PTX drug delivery. Microscopic and spectroscopic analyses, including Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), X-ray Diffraction (XRD), and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), confirmed the successful synthesis and drug loading. The nanocomposite structure consisted of spherical copper oxide particles (average size 79 nm), graphene oxide sheets, and the high porosity of zeolite. Drug release studies showed that this nanocomposite provides controlled release at physiological (pH=7.4) and faster release under acidic conditions similar to the tumor microenvironment (pH=5.5), which depends on the porous structure and chemical interactions. The drug-free nanocarriers showed low cellular toxicity at high concentrations on the SUM-159 cell line (IC50 > 100 µg/mL), but after PTX loading, a significant decrease in IC50 was observed, indicating increased anticancer effectiveness. Additionally, the three-component nanocomposite had the greatest impact on reducing cell viability by effectively inducing apoptosis. These findings indicate the high potential of the zeolite-copper oxide/graphene oxide nanocomposite for targeted delivery of PTX and minimizing its side effects. پاکلی‌تاکسل (PTX) یکی از داروهای پرکاربرد در درمان سرطان‌هایی نظیر پستان، تخمدان و ریه است؛ اما به‌دلیل سمیت بالا برای بافت‌های سالم و بروز عوارض جانبی، استفاده درمانی از آن با محدودیت مواجه است. در این مطالعه، با هدف کاهش این عوارض، نانوکامپوزیت زئولیت-اکسیدمس/اکسیدگرافن به‌عنوان حامل هوشمند برای دارورسانی PTX طراحی و ارزیابی شد. تحلیل‌های میکروسکوپی و طیف‌سنجی مانند میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (FESEM)‌، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، پراش پرتو ایکس (XRD)، اسپکتروسکوپی اشعه ایکس انرژی متفرق (EDS) و طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) موفقیت سنتز و بارگذاری دارو را تأیید کردند. ساختار نانوکامپوزیت شامل ذرات کروی اکسیدمس (میانگین اندازه ۷۹ نانومتر)، صفحات اکسیدگرافن و تخلخل بالای زئولیت بود. بررسی رهایش دارو نشان داد که این نانوکامپوزیت در pH فیزیولوژیک (4/7) رهایش کنترل‌شده و در شرایط اسیدی مشابه محیط تومور (5/5=pH) رهایش سریعتری دارد که به ساختار متخلخل و برهمکنش‌های شیمیایی بستگی دارد. نانوحامل‌های فاقد دارو در غلظت‌های بالا سمیت سلولی کمی روی رده سلولی SUM-159 نشان دادند (µg/mL 100‌IC50 >)، اما پس از بارگذاری‌PTX، کاهش قابل توجه IC50 مشاهده شد که بیانگر افزایش اثربخشی ضدسرطانی آن‌ها است. هم‌چنین نانوکامپوزیت سه‌جزئی، با القای مؤثر آپوپتوز، بیشترین تأثیر را در کاهش زنده‌مانی سلولی داشت. این یافته‌ها حاکی از پتانسیل بالای نانوکامپوزیت زئولیت-اکسیدمس/اکسیدگرافن برای دارورسانی هدفمند PTX و به حداقل رساندن عوارض جانبی آن هستند.