تشخیص زودهنگام سلول‌های سرطانی با تراشه‌ای حاوی ذرات نانو

محققان انستیتو علوم فتونیک (ICFO)در حال توسعه یک تراشه مخصوص هستند که در حکم یک آزمایشگاه کوچک و سیار به انجام وظیفه می‌پردازد. این تراشه قادر است پروتئین‌های نشان‌دهنده سرطان را تنها در یک قطره خون تشخیص دهد؛ از این رو به عنوان یک سیستم تشخیص زودهنگام سرطان شناخته می‌شود. این دستگاه قادر است غلظت بسیار اندک این پروتئین‌ها را با دقتی بسیار بالا تشخیص دهد؛ همچنین سیستمی ارزان و قابل‌حمل بوده و برای مناطق دورافتاده که دسترسی چندانی به امکانات پیشرفته ندارند، بسیار مناسب و کارآمد است.

تشخیص زودهنگام، یکی از پارامترهای مهم در موفقیت درمان سرطان محسوب می‌شود. متأسفانه بسیاری از انواع سرطان خیلی دیر تشخیص داده می‌شوند؛ زمانی که بیماری به میلیون‌ها سلول دیگر نیز گسترش یافته است. به همین دلیل اغلب روش‌های تشخیصی تنها زمانی قادر به شناسایی تومورها هستند که به صورت ماکروسکوپی یا قابل رؤیت درآمده باشند.

اما اکنون این شرایط نامساعد، رفته رفته رو به سوی بهبود تغییر خواهد کرد. جا دارد در اینجا تشکری ویژه از پرفسور رومن کوئیدانت (Romain Quidant) و تیم متخصصین او داشته باشیم که وظیفه توسعه این دستگاه کوچک و قابل‌حمل را برعهده داشتند. این دستگاه با استفاده از کانال‌های میکروسکوپی سیال، موفق به این تشخیص به موقع می‌شود.

وقتی که قطره خون به این آزمایشگاه کوچک وارد می‌شود، در میان شبکه‌ای از کانال‌های میکروسکوپی منتشرمی‌گردد. هر کانال شامل نانوذرات طلاست که به همراه گیرنده‌های آنتی بادی خاصی آماده کار هستند. اگر پروتئین نشانگر سرطانی در نمونه خون موجود باشد به این نانو ذرات متصل می‌شود. بر طبق تحقیقات انجام شده، این دستگاه پس از آن که شمار این نشانگرها را در هر کانال محاسبه کرد، میزان نهایی را با دقتی بالا مشخص کرده که به تشخیص صحیح ریسک ابتلا به سرطان در بیمار منتهی می‌شود.

پرفسور کوئیدانت دراین مورد می‌گوید:

مهمترین یافته ما در طی این تحقیق، توانایی تشخیص حتی مقادیر بسیار اندک پروتئین‌های خاص در زمانی اندک بود که موجب شده این دستگاه از حساسیتی بسیار بالا برخوردار باشد. در عین حال ابزاری قدرتمند بوده که تشخیص زودهنگام و به دنبال آن درمان سریع‌تر این بیماری را نیز در پی خواهد داشت.  

این دستگاه با کمک شیوه‌های گوناگونی در همراهی با یکدیگر تولید شده که از آن جمله می‌توان به آخرین نمونه پلاسمونیک‌ها، نانوفابریکیشن‌ (Nano-fabrication)، میکرو سیال‌ها و شیمی‌سطح اشاره کرد. در نهایت این دستگاه تضمینی است قابل اطمینان برای تشخیص سریع سرطان و به دنبال آن انتخاب روش صحیح درمان و بهبودی حال بیمار؛ روندی که امید به زندگی را برای بسیاری از نو زنده کرده است.

پلاسمونیک: پلاسمونیک بر اساس فرآیند برهم کنش بین امواج الکترومغناطیسی و الکترون‌های رسانش در فلزاتی با ابعاد نانو بیان شده است.

شیمی سطح: شاخه ای از علم شیمی است که به مطالعه واکنش‌هایی می‌پردازد که در آن ماده واکنش‌دهنده ابتدا باید روی یک سطح جذب شود که این سطح خود به عنوان کاتالیزور برای ادامه واکنش عمل می‌کند.