طراحی حسگر نانوذرات جدید برای تشخیص زودهنگام سرطان

یک آزمایش ادرار جدید تنها با یک تکه کاغذ میتواند به تشخیص زودهنگام سرطان کمک کند.

به گزارش ایسنا به نقل از ام آی تی، بسياري از بیماران مبتلا به سرطان اگر زودتر از ابتلای خود به بیماری آگاه شوند، احتمالا به نتایج بهتری دست خواهند یافت. با در نظر گرفتن این موضوع، مهندسان مؤسسه فناوری ماساچوست یک حسگر نانوذرات جدید طراحی کرده اند که می تواند امکان تشخیص زودهنگام سرطان را فراهم کند. حتی بهتر از آن، محققان می گویند در این آزمایش از یک تکه کاغذ ساده و یک نمونه ادرار استفاده می شود.

هنگامی که نانو ذرات (Nanoparticle) با یک تومور برخورد می کنند، شروع به آزاد کردن توالی های کوتاه دی ان ای می کنند که از طریق ادرار دفع می شود. با تجزیه و تحلیل این دی ان ای، دانشمندان می توانند اطلاعات منحصر به فردی را در مورد تومور بیمار به دست آورند. این آزمایش مقرون به صرفه است و انجام آن آسان است و درست مانند آزمایش خانگی کووید در آن از یک نوار کاغذ استفاده می شود.

سانگیتا باتیا (Sangeeta Bhatia) استاد علوم و فناوری بهداشت و مهندسی برق و علوم کامپیوتر و یکی از اعضای موسسه تحقیقات یکپارچه سرطان در موسسه فناوری ماساچوست پیش از این نانوذراتی ایجاد کرده بود که می توانند فعالیت آنزیم هایی به نام پروتئاز را شناسایی کنند که به سلول های سرطانی کمک می کنند تا در سراسر بدن حرکت کنند و آنها را در ادرار قابل تشخیص می کنند.

مشکل این فرآیند این است که از طیف سنجی جرمی برای تجزیه و تحلیل استفاده می کند که به تجهیزات گران قیمتی نیاز دارد که برای همه قابل دسترس نیست. بنابراین، باتیا و تیمش به دنبال استفاده از فناوری کریسپر به جای آن بودند.

هنگامی که حسگرها در ادرار بیمار ترشح میشوند، نمونه را میتوان با استفاده از یک نوار کاغذی تجزیه و تحلیل کرد. این نوار کاغذی دی ان ای را که توسط یک آنزیم کریسپر به نام Cas۱۲a فعال شده، تشخیص می دهد. هنگامی که یک نشانه خاص در نمونه وجود دارد ، Cas۱۲a کمک می کند تا یک نوار تاریک ظاهر شود.

در آزمایشات روی موش ها، حسگرها قادر به تشخیص فعالیت پنج آنزیم مختلف بیان شده در تومورها بودند. علاوه بر این ، محققان نشان دادند که می توان این آزمایش را برای تشخیص دستکم ۴۶ نشانه مختلف دی ان ای (DNA) در یک نمونه با استفاده از یک دستگاه میکروسیال گسترش داد. آنها همچنین دریافتند که پنج نشانه دی ان ای میتواند به دقت تفاوت بین تومورهایی که از ریه ها نشات گرفته و تومورهایی که از تومور روده بزرگ نشات گرفته و سپس به ریه ها منتقل شده را تشخیص دهد.

نویسندگان مطالعه افزودند که این آزمایش نه تنها میتواند سرطان (cancer) را تشخیص دهد، بلکه می تواند میزان واکنش تومور بیمار به درمان و عود دوباره تومور را نیز اندازه گیری کند. این تیم اکنون به دنبال توسعه بیشتر این نانوذرات است تا بتوان آن را روی انسان آزمایش کرد.

این یافته ها در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.