poune
8th April 2011, 01:45 PM
پژوهشگران دریافتند میکرواسفنج های جلبک دریایی در تشخیص سریع و ارزان بیماری های قلبی، سرطان، ایدز کاربرد دارند.
به گزارش سرویس پژوهشی ایسنا، منطقه علوم پزشکی تهران، جان مک دویت، استاد مهندسی زیستی و شیمی دانشگاه رایس و همکارانش در قالب یک طرح پژوهشی استفاده از میکرواسفنج ها را به عنوان جزء اصلی بیونانوتراشه قابل برنامه ریزی(PBNC) در تشخیص بیماری ها بررسی کردند.
این تراشه ها نشانگرهای زیستی را که در خون، بزاق و مایعات دیگر بدن یافت شده و حاوی اطلاعاتی درباره سلامتی فرد هستند را گرفته و در اسفنج های کوچکی که درون آرایه ای از قیف های هرمی معکوس قرار دارند، گیر می کنند. این قیف ها در میکروتراشه ای که قلب PBNC را تشکیل می دهند، واقع شده اند. یک تراشه PBNC به اندازه یک کارت اعتباری است.
زمانی که یک نمونه سیال بر روی یک ابزار یک بار مصرف قرار می گیرد، کانال های میکروسیالی آن را به سمت اسفنج ها هدایت می کنند. این اسفنج ها حاوی پادتن هایی هستند که نشانگرهای زیستی خاص را گرفته و شناسایی می کنند. زمانی که این نشانگرها گیر افتادند، با استفاده از یک میکروسکوپ پیچیده و یک ابزار رایانه ای که در مجموع به اندازه یک توستر قابل حمل هستند، آنالیز می شوند.
میکرواسفنج ها دانه های ۱۸۰ میکرومتری از آگاروز هستند که یک ماده ارزان و معمول استخراج شده از جلبک دریایی است. از این ماده به عنوان بستری برای رشد سلول های زنده یا گرفتن پروتئین ها استفاده می شود. مزیت آگاروز این است که می تواند محدوده وسیعی از مواد، از نشاگرهای پروتئینی نسبتاً بزرگ گرفته تا متابولیت های دارویی کوچک را بگیرد.
بنا بر گفته مک دویت، چالش اصلی تعریف یک سامانه جدید برای گرفتن و شناسایی سریع و موثر نشانگرهای زیستی درون یک مدار میکروسیالی است. راه حلی که محققان دانشگاه رایس ارائه داده اند، ایجاد شبکه ای متشکل از میکرواسفنج هایی با اندازه حفرات تنظیم شده و الیاف نانومقیاس آگاروز است. ساختار اسفنج مانند امکان فراوری سریع مقدار زیادی از سیال را ایجاد کرده و وجود نانوالیاف آگاروز مساحت سطحی بالایی ایجاد می کند که می توان از آن برای تولید سیگنال های اُپتیکی با شدت هزار برابر بیشتر از ابزارهای معمول که به اندازه یک یخچال هستند، بهره برد.
این گروه تحقیقاتی با استفاده از دو نشانگر زیستی پادزای Carcinoembryonic و پروتئین های Interleukin ۱ beta (و پادتن های هر یک از آنها) آزمایش هایی انجام دادند. آنها پس از خیساندن دانه ها در محلول های پادتن، توانایی آنها در تشخیص و گرفتن نشانگرهای زیستی مربوط را بررسی کردند. این دانه ها در بهترین حالت کارایی تقریباً کاملی(۹۹.۵ درصد) در تشخیص نشانگرهای متصل شده به آن ها را نشان دادند.
نتایج این مطالعه در قالب مقاله ای در مجله Small ارائه شده است.
به گزارش سرویس پژوهشی ایسنا، منطقه علوم پزشکی تهران، جان مک دویت، استاد مهندسی زیستی و شیمی دانشگاه رایس و همکارانش در قالب یک طرح پژوهشی استفاده از میکرواسفنج ها را به عنوان جزء اصلی بیونانوتراشه قابل برنامه ریزی(PBNC) در تشخیص بیماری ها بررسی کردند.
این تراشه ها نشانگرهای زیستی را که در خون، بزاق و مایعات دیگر بدن یافت شده و حاوی اطلاعاتی درباره سلامتی فرد هستند را گرفته و در اسفنج های کوچکی که درون آرایه ای از قیف های هرمی معکوس قرار دارند، گیر می کنند. این قیف ها در میکروتراشه ای که قلب PBNC را تشکیل می دهند، واقع شده اند. یک تراشه PBNC به اندازه یک کارت اعتباری است.
زمانی که یک نمونه سیال بر روی یک ابزار یک بار مصرف قرار می گیرد، کانال های میکروسیالی آن را به سمت اسفنج ها هدایت می کنند. این اسفنج ها حاوی پادتن هایی هستند که نشانگرهای زیستی خاص را گرفته و شناسایی می کنند. زمانی که این نشانگرها گیر افتادند، با استفاده از یک میکروسکوپ پیچیده و یک ابزار رایانه ای که در مجموع به اندازه یک توستر قابل حمل هستند، آنالیز می شوند.
میکرواسفنج ها دانه های ۱۸۰ میکرومتری از آگاروز هستند که یک ماده ارزان و معمول استخراج شده از جلبک دریایی است. از این ماده به عنوان بستری برای رشد سلول های زنده یا گرفتن پروتئین ها استفاده می شود. مزیت آگاروز این است که می تواند محدوده وسیعی از مواد، از نشاگرهای پروتئینی نسبتاً بزرگ گرفته تا متابولیت های دارویی کوچک را بگیرد.
بنا بر گفته مک دویت، چالش اصلی تعریف یک سامانه جدید برای گرفتن و شناسایی سریع و موثر نشانگرهای زیستی درون یک مدار میکروسیالی است. راه حلی که محققان دانشگاه رایس ارائه داده اند، ایجاد شبکه ای متشکل از میکرواسفنج هایی با اندازه حفرات تنظیم شده و الیاف نانومقیاس آگاروز است. ساختار اسفنج مانند امکان فراوری سریع مقدار زیادی از سیال را ایجاد کرده و وجود نانوالیاف آگاروز مساحت سطحی بالایی ایجاد می کند که می توان از آن برای تولید سیگنال های اُپتیکی با شدت هزار برابر بیشتر از ابزارهای معمول که به اندازه یک یخچال هستند، بهره برد.
این گروه تحقیقاتی با استفاده از دو نشانگر زیستی پادزای Carcinoembryonic و پروتئین های Interleukin ۱ beta (و پادتن های هر یک از آنها) آزمایش هایی انجام دادند. آنها پس از خیساندن دانه ها در محلول های پادتن، توانایی آنها در تشخیص و گرفتن نشانگرهای زیستی مربوط را بررسی کردند. این دانه ها در بهترین حالت کارایی تقریباً کاملی(۹۹.۵ درصد) در تشخیص نشانگرهای متصل شده به آن ها را نشان دادند.
نتایج این مطالعه در قالب مقاله ای در مجله Small ارائه شده است.