عرضه حسگری برای تشخیص ام‌اس و پارکینسون
تاریخ انتشار: ۱۳ مرداد ۱۳۹۶ | کد خبر: ۱۴۲۷۴۴۲۴
ایران اکونومیست - به گزارش ایران اکونومیست؛ اندازه‌گیری و تعیین پروتیئن‌ها در نمونه‌های زیستی، نقش مهمی در درمان‌های پزشکی، مهندسی زیستی و ایمنی و بهداشت مواد غذایی دارد.
اگرچه پیشرفت‌های شایانی در تشخیص سریع پروتئین‌ها در نمونه‌های زیستی صورت گرفته است، اما جهت بهبود روش‌های تشخیص سریع، آسان و قطعی پروتئین‌ها، همچنان پژوهش‌های زیادی در حال انجام است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
ترومبین همچنین می‌تواند به عنوان یک هورمون برای تنظیم تجمع پلاکت‌ها، فعال‌سازی سلول‌های اندوتلیال و سایر پاسخ‌های مهم در زیست شناسی عروقی عمل کند.
در شرایط عادی غلظت ترومبین در خون در طول پیشرفت انعقاد از nM تا μM متغیر است. بنابراین، توسعه حسگرهای تشخیص ترومبین با حساسیت بالا و انتخابی برای تحقیقات و نیز برنامه‌های تشخیص بالینی از اهمیت بالایی برخوردار است.
بر این اساس محققان دانشگاه ولیعصر رفسنجان ساخت حسگرهای زیستی برای تشخیص این پروتئین را در دستور کار قرار دادند.
دکتر اسماعیل حیدری بفروئی، عضو هیأت علمی دانشگاه ولیعصر رفسنجان با بیان اینکه در بین روش‌های تشخیصی موجود، اخیرا روش‌های زیست‌تشخیصی الکتروشیمیایی بدون برچسب و به طور ویژه زیست‌حسگرهایی بر پایه DNA به شدت مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است، گفت: بر این اساس مطالعاتی را با هدف ساخت زیست حسگری بر پایه آپتامر DNA جهت تشخیص پروتئین ترومبین در خون و مایع مغزی نخاعی افراد مبتلا به بیماری‌های مختلف اجرایی کردیم.
وی با بیان اینکه در طراحی این زیست حسگر الکتروشیمیایی از آپتامر اختصاصی ترومبین (جایگزین آنتیبادی) استفاده شد، ادامه داد: همچنین از نانو لولههای کربنی چند دیواره (MWCNTs) و نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید (TiO2) به منظور افزایش سطح و هدایت الکتریکی حسگر استفاده شد.
بفروئی اضافه کرد: این آپتاحسگر برای اندازه‌گیری ترومبین در نمونه خون و مایع مغزی نخاعی افراد مبتلا به بیماری‌های پارکینسون، MS، صرع، پلی‌نوروپاتی و یک نمونه خون سالم به‌کار گرفته شده است.
این عضو هیات علمی دانشگاه ولیعصر رفسنجان در خصوص عملکرد این آپتاحسگر در آزمایش‌های صورت توضیح داد: نتایج نشان داد که آپتاحسگر طراحی شده دارای حد تشخیص بسیار پایین (1fmol/L) و محدوده خطی وسیع بین fmol/L 50 تا nmol/L 10 است. همچنین آپتاحسگر پیشنهاد شده دارای تکرارپذیری، تکثیرپذیری، پایداری و حساسیت بالایی است. در نهایت با مقایسه نتایج به دست آمده با روش استاندارد الایزا، کاربردپذیری و قابلیت آن در آنالیز نمونه‌های خون و مایع مغزی نخاعی افراد سالم و بیمار به اثبات رسیده است. لذا می‌توان با ادامه مطالعات و امکان تولید انبوه، از زیست حسگر تهیه شده در مراکز درمانی و تشخیص‌های کلینیکی به عنوان آزمایش آنتی‌ترومبین استفاده کرد.
وی یادآور شد: در این کار، جهت بررسی شکل و ساختار سطح زیست‌حسگر از آزمون‌های طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی، ولتامتری چرخه‌ای و روش‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری و همچنین از روش‌های XRD و طیف سنجی بازتابشی انتشاری (DRS) استفاده شده است.
این محقق در خصوص نوآوری این کار در مقایسه با مطالعات مشابه اظهار کرد: اگرچه کارهای بسیاری در دنیا جهت تشخیص الکتروشیمیایی ترومبین انجام شده است، ولی استفاده همزمان از MWCNT و نانوذرات TiO2 و شیف باز سنتزی، جهت بهبود حساسیت تا کنون گزارش نشده است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که نانوذرات TiO2 و MWCNT با یکدیگر نقش تعاملی داشته و باعث افزایش کارایی، حساسیت و بهبود سیگنال الکتروشیمیایی در اندازه‌گیری ترومبین می‌شوند.
حیدری ادامه داد: با استفاده از نانوذرات به کارگرفته شده کیفیت تثبیت آپتامر در سطح بستر بهبود یافته و باعث افزایش شدید حساسیت و پایداری آن شده است.
وی افزود: در واقع با تثبیت آپتامر بر روی الکترود اصلاح شده با نانوذرات TiO2 و MWCNT و سپس برهمکنش بین آپتامر و مولکول هدف (ترومبین)، اتصال و پیوند بین آنالیت و آپتامر بر روی سطح الکترود برقرار شده که این باعث تغییر در پیکربندی آپتامر و تغییر در رفتار الکتروشیمیایی آن می‌شود.
نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری دکتر اسماعیل حیدری بفروئی و دکتر مهدی هاتفی اردکانی از اعضای هیأت علمی دانشگاه ولیعصر رفسنجان و مریم امینی دکترای شیمی و دانش‌آموخته دانشگاه صنعتی اصفهان است، در مجله Biosensors and Bioelectronic با ضریب تأثیر 7.78 منتشر شده است.
منبع: ایران اکونومیست
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت iraneconomist.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران اکونومیست» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۴۲۷۴۴۲۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
تشخیص چند دقیقه‌ای سرطان با یک قطره خون
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینرینگ، دانشمندان چینی آزمایشی طراحی کرده‌اند که برای تشخیص سرطان به کمتر از ۰.۰۵ میلی متر خون خشک شده نیاز دارد. محققان در این روش از فناوری هوش مصنوعی استفاده می‌کنند.
غربالگری برای شناسایی نشانگر‌های خاص خون به عنوان یک روش احتمالی برای تشخیص زودهنگام سرطان شناخته شده است. اما سرطان‌هایی مانند پانکراس، روده بزرگ و معده، آزمایش‌های دقیق خونی برای تشخیص ندارند. در این مطالعه ذکر شده است، بیش از یک میلیارد نفر در سراسر جهان با نرخ بالایی از تشخیص اشتباه بیماری روبرو هستند. از این رو نیاز فوری و مبرمی به ابزارهای تشخیصی با دقت و قیمت مقرون به صرفه وجود دارد. حالا سوالی که مرح می‌شود این است این آزمایش جدید تا چه اندازه می‌تواند کمک کننده باشد؟
بر اساس گفته‌های محققان، این آزمایش می‌تواند حدود ۸۲ تا ۱۰۰ درصد از مواقع سرطان بیمار را تشخیص دهد. این آزمایش در عرض چند دقیقه، تفاوت بین بیماران مبتلا به سرطان و افراد بدون سرطان را نشان داد. تمرکز آنها بر روی سرطان‌های پانکراس، معده یا روده بزرگ بود.
آنها این مدل را مورد آزمایش قرار دادند و میزان تأثیرگذاری آن را در تفاوت قائل شدن بین اهداکنندگان خون افراد مبتلا به سرطان و بدون سرطان تفاوت ایجاد کند. سپس آن را با آزمایش‌های سنتی مبتنی بر خون مایع مقایسه کردند. نتایجی که به دست آوردند به آنها نشان داد که نقاط خون خشک شده نیز در تشخیص بسیار مؤثر هستند. در مورد سرطان پانکراس، آنها توانستند ۸۱.۲ درصد از موارد را تشخیص دهند. در مورد نمونه‌های خون مایع، این میزان ۷۶.۸ درصد بود.
ارزیابی محققان نشان داد که اجرای این ابزار در مناطق کمتر توسعه‌یافته می‌تواند نسبت تخمینی موارد تشخیص نشده سرطان را کاهش دهد. به عنوان مثال، این روش برای غربالگری سرطان در سطح جمعیت مناطق روستایی چین می‌تواند موارد تشخیص داده نشده را ۲۰ تا ۵۰ درصد کاهش دهد. به ویژه زمانی که صحبت از سرطان‌های معده و روده بزرگ است.
چائویوان کوانگ، که در این مطالعه دخیل نبوده است، گفت: این آزمایش سرطان برای مدت زمان طولانی مورد استفاده قرار نخواهد گرفت. به گفته او، ما هنوز سال‌ها فاصله داریم تا بتوانیم این آزمایش را به بیماران ارائه دهیم.
لکه‌های سرم خشک (DSS) نمونه‌های کوچکی از سرم هستند که خشک شده‌اند که معمولاً در آزمایش‌های تشخیصی مختلف استفاده می‌شود. در مورد تشخیص سرطان، استفاده از نقاط خون خشک می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. دلیل آن در تجزیه نشانگر‌های حساس و مقدار خون اغلب ناکافی برای نتایج قابل اعتماد است.
بنابراین، محققان پیشنهاد می‌کنند که از نانوذرات معدنی برای بهبود تشخیص سرطان استفاده کنند. به طور خاص، تمرکز بر روی طیف‌سنجی جرمی پیشرفته (NPELDI MS) است که نتایجی قابل اعتماد و با حساسیت بهتر ارائه می‌دهد. این شامل کاربرد نانوذرات معدنی برای افزایش تمرکز انتخابی و غنی‌سازی ترکیبات متابولیک از نمونه‌ها است. با این حال، سازگاری طیف‌سنجی جرمی پیشرفته با تجزیه و تحلیل نقاط خشک هنوز تأیید نشده است
آنها بر اساس مدل یادگیری ماشینی که ایجاد کردند، دریافتند که نمونه‌های سرم خشک نشانگر‌های بیولوژیکی مهم را حفظ می‌کنند که برای بهبود دقت تشخیصی حیاتی است. این مدل‌های ماشینی نوعی هوش مصنوعی هستند که از الگوریتم‌هایی برای مثال برای تشخیص سرطان استفاده می‌کنند.
کوانگ گفت: این یک شروع عالی است، اما به دلایل زیادی به آزمایش‌های بیشتری نیاز است. به عنوان مثال، آنها فقط چند صد نمونه را آزمایش کردند و همچنین مدل یادگیری ماشینی را روی افرادی که قبلاً به سرطان مبتلا بودند آزمایش کردند. به این معنی که باید تأیید شود که چگونه به عنوان یک ابزار تشخیصی واقعی کار می‌کند.
انتهای پیام/
خودکشی از رزیدنتها به پزشکان رسیده؛ چرا دکتر سمیرا آلسعیدی خودکشی کرد؟/ «خودکشی پزشکان بهمثابه یک انتحار اجتماعی است»