تشخیص زودهنگام سرطان ریه با نانوزیست حسگر ساخت محققان کشور - گردشیا

به گزارش خبرنگاران دکتر یلدا شجاع، پژوهشگر دوره پسادکتری دانشکده مهندسی مواد از دانشگاه صنعتی اصفهان و مجری طرح اندازه گیری نشانگرهای زیستی سرطان (بیومارکر) در غلظت های بسیار کم را یکی از روش های مؤثر تشخیص زود هنگام سرطان دانست و گفت: امروزه استفاده از نانوزیست حسگرهای الکتروشیمیایی به عنوان یکی از روش های غیر تهاجمی و مؤثر جهت شناسایی و اندازه گیری این نشانگرهای زیستی معرفی گردیده اند. 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 موفقیت آمیز این نشانگر زیستی با حساسیت بالا را از دستاوردهای مهم این مطالعات بیان کرد و ادامه داد: کاربرد اصلی نتایج این طرح در زمینه پزشکی و تشخیص بالینی نشانگرهای زیستی سرطان در آزمایشگاه ها و کلینیک های تشخیص طبی، به عنوان یک روش ساده، ارزان و غیر تهاجمی با حساسیت بالا خواهد بود.

شجاع، کاهش هزینه ساخت را از دیگر مزایای نانوزیست حسگر طراحی گردیده ذکر کرد و یادآور شد: در این طرح، از مداد کربن گرافیتی به عنوان الکترود پایه استفاده گردیده 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 گردیده که همگی از مواد اولیه ارزان تهیه و سنتز می شوند.

مجری طرح اضافه نمود: این مواد با استفاده از روش های مناسب و نسبتا ساده، با کمترین میزان فراوری آلودگی و محصولات جانبی ناخواسته سنتز گردیده اند. 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 گردیده است.

به گفته وی، در این طرح جهت تشخیص سرطان، شناسایی و اندازه گیری 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 نقطه ای (point) به ترتیب در اگزون های 19 و 21 نشاگر زیستی EGFR در سلول های سرطانی NSCLC مشاهده و گزارش گردیده است. از آنجا که شناسایی نقص ژنتیکی نقطه ای اگزون 21 این نشانگر زیستی توسط نانوزیست حسگر الکتروشیمیایی تا به حال انجام نگردیده بود، لذا برای شناسایی در این طرح انتخاب شد. علاوه بر این، مانیتورینگ تغییرات غلظت این نشانگر زیستی از طریق ردیابی تغییرات سیگنال های الکتریکی دریافتی از نانوزیست حسگر نقش مهمی در انتخاب و چگونگی روش درمان و همچنین آنالیز بازگشت بیماری دارد.

وی اضافه نمود: انواع آنالیزهای به کار رفته در این طرح جهت مشخصه یابی نانوزیست حسگر 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 چرخه ای (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 گردیده است.