اختراع نانوحسگری ایمن برای غربالگری مبتلایان به سرطان - وبلاگ جعبه گیگابایتی

به گزارش وبلاگ جعبه گیگابایتی، سالانه هزاران مورد ابتلا به سرطان در ایران و میلیون ها مورد در دنیا گزارش می گردد که در صورت غربالگری و تشخیص به موقع، درمان آن آسان تر و امکان کنترل و بهبودی کامل آن بسیار زیاد است و هزینه های سرسام آور درمان را کاهش خواهد داد. آنتی ژن CA19-9 یک نشانگر بیولوژیکی گلیکوپروتئینی برای تشخیص به موقع و نظارت بالینی سرطان لوزالمعده، سرطان روده بزرگ و سرطان معده است؛ بنابراین ساخت حسگری که حساسیت قابل توجهی نسبت به تشخیص آن داشته باشد، بسیار حائز اهمیت است.

پژوهشگران دانشگاه کردستان با هدف ساخت یک حسگر ایمن بسیار حساس برای تشخیص و مقدار گیری نشانگر سرطانی CA19-9 و غربالگری بیماران مبتلا به سرطان های مختلف از جمله لوزالمعده با یکدیگر همکاری کردند.

دکتر عبدالله سلیمی، استاد شیمی تجزیه دانشگاه کردستان و عضو مرکز تحقیقات فناوری نانو با همکاری دیگر محققان این دانشگاه پیروز به طراحی یک زیست حسگر شدند که در صنایع پزشکی و مراکز درمانی جهت تشخیص های کلینیکی زودهنگام انواع نشانگر های مرتبط با بیماری های خاص از جمله سرطان لوزالمعده به کار گرفته می گردد.

سلیمی درباره لزوم انجام این طرح و اهداف دنبال شده، گفت: روش نورتابی الکتروشیمیایی (ECL) یکی از روش های بسیار حساس و دقیق در سنجش نشانگر ها و مولکول های زیستی بوده و در حال حاضر در آزمایشگاه های تشخیص طبی و کلینیکی به طور گسترده از این روش استفاده می گردد. به کارگیری پروب های تازه با کارایی بالا، از چالش های مهم این روش سنجش است و با توسعه نانوفناوری، نانوساختار های متفاوت برای مقدار گیری های مبتنی بر ECL به کار رفته اند.

وی با بیان این که در این تحقیق از راهبرد های مختلف مبتنی بر به کارگیری نانومواد متفاوت و اثر هم افزایی آن ها در کنار همدیگر جهت تقویت سیگنال و بالابردن حساسیت روش مقدار گیری نشانگر سرطانی CA19-9 با پایین ترین حد تشخیص استفاده شده است، گفت: گرافدین یکی از ساختار های تازه کربن است که در دهه گذشته، سنتز و به کارگیری آن در زمینه های متفاوت مانند بستر های کاتالیزوری، ساخت حسگر ها و زیست حسگر ها و بعلاوه فرآیند های تبدیل انرژی، مورد توجه محققان قرار گرفته است.

در این کار از گرافدین به عنوان بستر تازه با MOF (چارچوب های فلز -آلی) غنی شده با کمپلکس روتنیم به عنوان پروب برای توسعه حسگر ایمنی ECL خودتقویت شده با حساسیت بالا برای مقدار گیری نشانگر سرطانی CA19-9 استفاده شده است. حساسیت روش مقدار گیری به وسیله نانوساختار های کربنی دوپه شده با نیتروژن که به صورت کووالانسی به کمپلکس روتنیم متصل شده و بعلاوه نقاط کربنی SmS2 قرار گرفته بر روی MOF به عنوان دو هم واکنش دهنده، بهبودیافته است.

به نقل از ستاد نانو، سالانه هزاران مورد ابتلا به سرطان در ایران و میلیون ها مورد در دنیا گزارش می گردد که در صورت غربالگری و تشخیص به موقع، درمان آن آسان تر و امکان کنترل و بهبودی کامل آن بسیار زیاد است و هزینه های سرسام آور درمان را کاهش خواهد داد. آنتی ژن CA19-9 یک نشانگر بیولوژیکی گلیکوپروتئینی برای تشخیص به موقع و نظارت بالینی سرطان لوزالمعده، سرطان روده بزرگ و سرطان معده است؛ بنابراین ساخت حسگری که حساسیت قابل توجهی نسبت به تشخیص آن داشته باشد، بسیار حائز اهمیت است.

سلیمی درباره نتایج طرح حاضر گفت: زیست حسگر طراحی شده، در صنایع پزشکی و مراکز درمانی جهت تشخیص های کلینیکی زودهنگام انواع نشانگر های مرتبط با بیماری های خاص از جمله سرطان لوزالمعده به کار گرفته می گردد. بعلاوه بستر پیشنهادی می تواند در دستگاه هایی که بر مبنای روش ECL در آزمایشگاه های کلینیکی برای تشخیص و مقدار گیری نشانگر های متفاوت به کار می روند و از حساسیت و تکرارپذیری بالایی برخوردار نیستند، جایگزین گردد. کاربرد پیروزیت آمیز این نانوزیست حسگر در بررسی نمونه های حقیقی و همخوانی نتایج حاصله با نتایج به دست آمده از روش استاندارد ELISA حاکی از کارایی بالای حسگر طراحی شده داشت.

پژوهشگر دانشگاه کردستان درباره ویژگی های این طرح تحقیقاتی گفت: قیمت پایین تهیه این نوع الکترود های اصلاح شده (ITO)، روش ساخت ساده، سریع و قابل تکرار بودن، از جمله ویژگی های شاخص این حسگر ایمنی است. بعلاوه با توجه به اینکه در ساخت این حسگر ها از بستری پایدار با مقاومت مکانیکی بالا جهت تثبیت آنتی بادی ها استفاده شده است، طول عمر حسگر افزایش می یابد، به طوری که می توان با گذشت چندین روز از تهیه این حسگر همچنان از آن استفاده کرد. این حسگر بسیار تکرارپذیر و گزینش پذیر است که می توان از این حسگر ایمنی در کلینیک های تشخیص طبی با اطمینان بالا استفاده کرد. بعلاوه این حسگر دارای زمان پاسخ کوتاه و حد تشخیص بسیار پایین است و برای بررسی نمونه های حقیقی از جمله سرم خون نیز به کار می رود.

این دستاورد، حاصل بخشی از رساله دکتری دلنیا بهاری، محقق دانشگاه کردستان است که با همکاری دکتر بهاره بابامیری، کیوان مرادی و دکتر رحمان حلاج عضو هیئت علمی دانشگاه کردستان و عضو مرکز تحقیقات فناوری نانو اجرا شده است و در قالب مقاله ای با عنوان Graphdiyne nanosheet as a novel sensing platform for self-enhanced electrochemiluminescence of MOF enriched ruthenium (II) in the presence of dual co-reactants for detection of tumor marker در مجله BIOSENSORS & BIOELECTRONICS با مسئولیت دکتر عبدالله سلیمی به چاپ رسیده است.