پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان در طرحی تحقیقاتی موفق به ساخت نانوحسگری زیستی شده‌اند که قادر است به تشخیص زودهنگام سرطان ریه کمک کند.
به گزارش دیده بان علم ایران، این نانوحسگر الکتروشیمیایی از مواد کم هزینه سنتز شده و از حساسیت بسیار بالایی برخوردار است.
به طور کلی یکی از عوامل بسیار مهم در درمان انواع سرطان، تشخیص زودهنگام این بیماری است. در این میان سرطان ریه یکی از کشنده‌ترین انواع سرطان در جهان است . زیرا در مراحل اولیه هیچ نشانه‌ای ندارد و بیماران اغلب زمانی به پزشک مراجعه می‌کنند که بیماری در مراحل پیشرفته قرار دارد.
دکتر یلدا شجاع، پژوهشگر دوره پسادکتری دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهان در خصوص هدف دنبال شده در این طرح عنوان کرد: اندازه‌گیری نشانگرهای زیستی سرطان (بیومارکر)، در غلظت‌های بسیار کم، یکی از روش‌های مؤثر تشخیص زود هنگام سرطان است. امروزه استفاده از نانوزیست‌حسگرهای الکتروشیمیایی به عنوان یکی از روش‌های غیر تهاجمی و مؤثر جهت شناسایی و اندازه گیری این نشانگرهای زیستی معرفی شده‌اند. بر همین اساس، هدف ما در این تحقیق، طراحی و توسعه‌ی نانو زیست حسگر الکتروشیمیایی DNA جهت شناسایی نشانگر زیستی مرتبط با سرطان ریه (EGFR ) بوده است.
به گفته این محقق، تشخیص موفقیت آمیز این نشانگر زیستی با حساسیت بالا از دستاوردهای مهم این طرح است. کاربرد اصلی نتایج این طرح در زمینه‌ی 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 در خصوص مزیت‌های دیگر نانوحسگر طراحی شده عنوان کرد: یکی از مهم‌ترین اثرات و نتایج نانوزیست‌حسگر طراحی و ساخته شده، کاهش هزینه‌ی مربوط به ساخت آن است. 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 اولیه‌ی ارزان تهیه و سنتز می‌شوند. همچنین مواد مذکور با استفاده از روش‌های مناسب و نسبتاً 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 شده‌است.» همانگونه که اشاره شده، در این طرح جهت تشخیص سرطان، شناسایی و اندازه گیری اگزون ۲۱ نشانگر زیستی EGFR مدنظر قرار گرفته است.
این محقق در تکمیل دلیل انتخاب این نشانگر زیستی چنین شرح داد: در بیش از ۸۰ درصد از بیماران مبتلا به سرطان ریه، به طور عمده دو نوع نقص ژنتیکی حذفی ( deletion) و نقطه‌ای ( point) به ترتیب در اگزون‌های ۱۹ و ۲۱ نشاگر زیستی EGFR در سلول‌های سرطانی NSCLC مشاهده و گزارش شده‌است. از آنجا که شناسایی نقص ژنتیکی نقطه‌ای اگزون ۲۱ این نشانگر زیستی توسط نانوزیست‌حسگر الکتروشیمیایی تا به حال انجام نشده بود، لذا برای شناسایی در این طرح انتخاب شد. علاوه براین، مانیتورینگ تغییرات غلظت این نشانگر زیستی از طریق ردیابی تغییرات سیگنال‌های الکتریکی دریافتی از نانوزیست‌حسگر نقش مهمی درانتخاب و چگونگی روش درمان و همچنین بررسی بازگشت بیماری دارد.
وی در ادامه عنوان 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)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR)، ولتامتری چرخه‌ای (CV)، ولتامتری پالس تفاضلی (DPV) و آمپرومتری بود.
این تحقیقات حاصل همکاری دکتر یلدا شجاع، پژوهشگر دوره پسادکتری دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی اصفهان، دکتر احمد کرمانپور و دکتر فتح الله کریم زاده، اعضای هیأت علمی دانشکده مهندسی مواد این دانشگاه بوده است.
انتهای پیام