تشخیص زودهنگام سرطان ریه با نانوزیست‌حسگر ساخت داخل
تاریخ انتشار :
چهارشنبه ۴ مهر ۱۳۹۷ ساعت ۱۰:۴۴
کد مطلب : ۲۳۳۸
به گزارش سالم خبر از ایسنا دکتر یلدا شجاع، پژوهشگر دوره پسادکتری دانشکده مهندسی مواد از دانشگاه صنعتی اصفهان و مجری طرح اندازه‌گیری نشانگرهای زیستی سرطان (بیومارکر) در غلظت‌های بسیار کم را یکی از روش‌های مؤثر تشخیص زود هنگام سرطان دانست و گفت: امروزه استفاده از نانوزیست‌حسگرهای الکتروشیمیایی به عنوان یکی از روش‌های غیر تهاجمی و مؤثر جهت شناسایی و اندازه‌گیری این نشانگرهای زیستی معرفی شده‌اند. بر همین اساس، هدف ما در این تحقیق، طراحی و توسعه نانو زیست حسگر الکتروشیمیایی DNA جهت شناسایی نشانگر زیستی مرتبط با سرطان ریه (EGFR ) بوده است.
این محقق، تشخیص موفقیت‌آمیز این نشانگر زیستی با حساسیت بالا را از دستاوردهای مهم این مطالعات عنوان کرد و ادامه داد: کاربرد اصلی نتایج این طرح در زمینه پزشکی و تشخیص بالینی نشانگرهای زیستی سرطان در آزمایشگاه‌ها و کلینیک‌های تشخیص طبی، به عنوان یک روش ساده، ارزان و غیر تهاجمی با حساسیت بالا خواهد بود.
شجاع، کاهش هزینه ساخت را از دیگر مزایای نانوزیست‌حسگر طراحی شده ذکر کرد و یادآور شد: در این طرح، از مداد کربن گرافیتی به عنوان الکترود پایه استفاده شده و سپس برای اصلاح، بهبود کارایی و افزایش حساسیت آن از نانو ساختارها و نانو موادی مانند گرافن اکساید کاهش یافته ( rGO)، کربن مزو حفره (OMC) و متالوپلیمر نانوساختار Ni-OTC به عنوان حد واسط الکترواکتیو استفاده شده که همگی از مواد اولیه ارزان تهیه و سنتز می‌شوند.
مجری طرح اضافه کرد: این مواد با استفاده از روش‌های مناسب و نسبتا ساده، با کمترین میزان تولید آلودگی و محصولات جانبی ناخواسته سنتز شده‌اند. در نهایت استفاده از نانو کامپوزیت rGO/OMC/Ni-OTC در اصلاح الکترود مداد گرافیتی موجب افزایش حساسیت الکترود از طریق افزایش سطح مقطع موثر الکترود و دارا بودن خاصیت الکتروکاتالیتیکی موثر نانو کامپوزیت مذکور، به طرز قابل توجهی شده است.
به گفته وی، در این طرح جهت تشخیص سرطان، شناسایی و اندازه‌گیری اگزون 21 نشانگر زیستی EGFR مد نظر قرار گرفته است.
شجاع ادامه داد: در بیش از 80 درصد از بیماران مبتلا به سرطان ریه، به طور عمده دو نوع نقص ژنتیکی حذفی (deletion) و نقطه‌ای (point) به ترتیب در اگزون‌های 19 و 21 نشاگر زیستی EGFR در سلول‌های سرطانی NSCLC مشاهده و گزارش شده است. از آنجا که شناسایی نقص ژنتیکی نقطه‌ای اگزون 21 این نشانگر زیستی توسط نانوزیست‌حسگر الکتروشیمیایی تا به حال انجام نشده بود، لذا برای شناسایی در این طرح انتخاب شد. علاوه بر این، مانیتورینگ تغییرات غلظت این نشانگر زیستی از طریق ردیابی تغییرات سیگنال‌های الکتریکی دریافتی از نانوزیست‌حسگر نقش مهمی در انتخاب و چگونگی روش درمان و همچنین بررسی بازگشت بیماری دارد.
وی اضافه کرد: انواع آنالیزهای به‌کار رفته در این طرح جهت مشخصه‌یابی نانوزیست‌حسگر در مراحل مختلف ساخت و کاربرد، شامل XRD (پراش اشعه ایکس)، FE-SEM، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX)، طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR)، ولتامتری چرخه‌ای (CV)، ولتامتری پالس تفاضلی (DPV) و آمپرومتری بود.
این تحقیقات از سوی دکتر یلدا شجاع پژوهشگر دوره پسادکتری و دکتر احمد کرمانپور و دکتر فتح الله کریم زاده از اعضای هیأت علمی دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهان اجرایی و نتایج آن در مجله Biosensors and Bioelectronics با ضریب تأثیر 8.173 منتشر شده است.
این محقق، تشخیص موفقیت‌آمیز این نشانگر زیستی با حساسیت بالا را از دستاوردهای مهم این مطالعات عنوان کرد و ادامه داد: کاربرد اصلی نتایج این طرح در زمینه پزشکی و تشخیص بالینی نشانگرهای زیستی سرطان در آزمایشگاه‌ها و کلینیک‌های تشخیص طبی، به عنوان یک روش ساده، ارزان و غیر تهاجمی با حساسیت بالا خواهد بود.
شجاع، کاهش هزینه ساخت را از دیگر مزایای نانوزیست‌حسگر طراحی شده ذکر کرد و یادآور شد: در این طرح، از مداد کربن گرافیتی به عنوان الکترود پایه استفاده شده و سپس برای اصلاح، بهبود کارایی و افزایش حساسیت آن از نانو ساختارها و نانو موادی مانند گرافن اکساید کاهش یافته ( rGO)، کربن مزو حفره (OMC) و متالوپلیمر نانوساختار Ni-OTC به عنوان حد واسط الکترواکتیو استفاده شده که همگی از مواد اولیه ارزان تهیه و سنتز می‌شوند.
مجری طرح اضافه کرد: این مواد با استفاده از روش‌های مناسب و نسبتا ساده، با کمترین میزان تولید آلودگی و محصولات جانبی ناخواسته سنتز شده‌اند. در نهایت استفاده از نانو کامپوزیت rGO/OMC/Ni-OTC در اصلاح الکترود مداد گرافیتی موجب افزایش حساسیت الکترود از طریق افزایش سطح مقطع موثر الکترود و دارا بودن خاصیت الکتروکاتالیتیکی موثر نانو کامپوزیت مذکور، به طرز قابل توجهی شده است.
به گفته وی، در این طرح جهت تشخیص سرطان، شناسایی و اندازه‌گیری اگزون 21 نشانگر زیستی EGFR مد نظر قرار گرفته است.
شجاع ادامه داد: در بیش از 80 درصد از بیماران مبتلا به سرطان ریه، به طور عمده دو نوع نقص ژنتیکی حذفی (deletion) و نقطه‌ای (point) به ترتیب در اگزون‌های 19 و 21 نشاگر زیستی EGFR در سلول‌های سرطانی NSCLC مشاهده و گزارش شده است. از آنجا که شناسایی نقص ژنتیکی نقطه‌ای اگزون 21 این نشانگر زیستی توسط نانوزیست‌حسگر الکتروشیمیایی تا به حال انجام نشده بود، لذا برای شناسایی در این طرح انتخاب شد. علاوه بر این، مانیتورینگ تغییرات غلظت این نشانگر زیستی از طریق ردیابی تغییرات سیگنال‌های الکتریکی دریافتی از نانوزیست‌حسگر نقش مهمی در انتخاب و چگونگی روش درمان و همچنین بررسی بازگشت بیماری دارد.
وی اضافه کرد: انواع آنالیزهای به‌کار رفته در این طرح جهت مشخصه‌یابی نانوزیست‌حسگر در مراحل مختلف ساخت و کاربرد، شامل XRD (پراش اشعه ایکس)، FE-SEM، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX)، طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR)، ولتامتری چرخه‌ای (CV)، ولتامتری پالس تفاضلی (DPV) و آمپرومتری بود.
این تحقیقات از سوی دکتر یلدا شجاع پژوهشگر دوره پسادکتری و دکتر احمد کرمانپور و دکتر فتح الله کریم زاده از اعضای هیأت علمی دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهان اجرایی و نتایج آن در مجله Biosensors and Bioelectronics با ضریب تأثیر 8.173 منتشر شده است.
