ساخت نانوزیست‌ حسگری برای تشخیص سرطان

به گزارش ایرنا از ستاد توسعه فناوری نانو، یک گروه تحقیقاتی در آزمایشگاه ملی لورنس موفق به ساخت نانو حسگر زیستی شدند که می‌تواند موجب بهبود فرآیند تشخیص بیماری‌هایی نظیر سرطان شود. حسگرهای زیستی به طور معمول مولکول‌ها، یون‌ها یا پروتون‌های بسیار کوچک را رصد می‌کنند، حتی تغییرات بسیار کوچک در سطح pH نیز می‌تواند اطلاعات مهمی درباره وضعیت بیمار دهد.

pH یکی از فاکتورهای مهم در رصد تومورها بوده و همچنین در درمان سرطان و حسگری می‌تواند مفید باشد برای مثال با رصد pH درون تومور می‌توان سلامت سلول‌ها را به‌صورت زنده رصد کرد.

الکساندر نوی و همکارانش موفق به ساخت حسگری برای رصد pH شدند که با ترکیب حسگرهای نانو روبان سیلیکونی و دولایه لیپیدی ضد رسوب کار می‌کند. در این حسگر از کانال‌های حاوی نانولوله‌های کربنی قابل نفوذ پروتون استفاده شده‌است. این حسگر می‌تواند pH سیال‌های زیستی پیچیده را شناسایی کند.

زی چن از محققان این پروژه معتقد است این دستگاه که یک پلتفورم چندکاره است، می‌تواند بی‌نیاز از برچسب‌زنی و با حساسیت بالا DNA، ویروس و زیست‌شناساگرهای بیماری را تشخیص دهد. این گروه تحقیقاتی معتقد است که این نانو زیست‌حسگر را می‌توان داخل بدن کاشت.

برای ساخت این حسگر pH، غشایی لیپیدی نیاز است تا با کانال‌هایی با قابلیت نفوذ پروتئین ترکیب شود. این گروه پیش از این نشان دادند که نانولوله‌های کربنی با قطر ۰٫۸ نانومتر که روی غشاء لیپیدی قرار گرفته‌اند می‌توانند نسبت به پروتون نفوذپذیر باشند.

وجود چنین نانو حفره کوچکی می‌تواند موجب انتقال سریع پروتون شود. وجود این نفوذپذیری بالا نسبت به پروتون موجب می‌شود که نانولوله‌های کربنی، بیشتر مواد رسوب‌دهنده را بلوک کنند.

نوی گفت: برای هر یک از آزمایش‌ها، ما توانایی حسگر را در مقابل محلول‌هایی با pH مختلف مورد ارزیابی قرار دادیم و مقادیر مختلف از ترکیبات رسوب‌دهنده به سیستم اضافه کردیم تا عملکرد این سیستم نسبت به مقادیر مختلف رسوب‌دهنده مشخص شود. زمانی که کانال‌های حاوی نانولوله‌های کربنی و غشاء لیپیدی به این سامانه اضافه شد، حسگر عملکرد معمول خود را داشت و افت محسوسی در سیستم دیده نشد.

این گروه قصد دارند تا نانولوله‌های کربنی را به‌گونه‌ای مهندسی کنند که بتواند یون‌های ویژه‌ای را از خود عبور دهد در حالی که مولکول‌های زیستی دیگر بلوک شوند. با این کار دستگاهی برای استفاده در حوزه‌های مختلف ساخته می‌شود.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.