چاپ

سیاست و بازاریابی - ایسنا /گروهی از محققان دانشگاهی با بهره‌گیری از نانو الیاف‌های تزئین شده با نانو ذرات چارچوب فلزی–آلی ZIF-8، یکی از مواد متخلخل پیشرفته با سطح ویژه بالا، موفق به ساخت حسگر الکتروشیمیایی برای تشخیص اولیه سرطان‌ها شدند.
محققان دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، دانشگاه صنعتی ارومیه و پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران موفق به توسعه یک حسگر الکتروشیمیایی حساس و انتخابی برای c-MET شده‌اند که بر پایه نانوالیاف الکترواسپان شده EU/HPMC تزئین‌شده با نانوذرات ZIF-۸ ساخته شده است. این ترکیب نانویی باعث افزایش سطح فعال الکترود، بهبود هدایت الکتریکی و امکان تثبیت دقیق آنتی‌بادی‌های ضد c-MET می‌شود. حسگر توسعه‌یافته می‌تواند مقادیر بسیار پایین c-MET را در نمونه‌های پلاسما با حساسیت و دقت بالا شناسایی کند، در حالی که طراحی آن ساده، کم‌هزینه و پایدار است. این فناوری نویدبخش ایجاد روش‌های سریع و اقتصادی برای تشخیص اولیه سرطان‌ها و ارتقای درمان‌های هدفمند است.
بازار
شناسایی نشانگرهای زیستی مرتبط با سرطان، یکی از گام‌های کلیدی در تشخیص زودهنگام و درمان هدفمند این بیماری است. c-MET، یک گیرنده تیروزین کیناز سطح سلول، در کنترل رشد سلول‌ها، بقای سلول و مهاجرت سلولی نقش حیاتی دارد. فعال‌سازی نابهنجار این پروتئین می‌تواند باعث تکثیر سلول‌های سرطانی، پیشرفت متاستاز و رشد تومور شود و انواع مختلفی از سرطان‌ها از جمله کبد، ریه، کولون، پستان، پانکراس، تخمدان و پروستات را تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین توسعه روش‌هایی که بتوانند مقادیر کم c-MET را به صورت دقیق و سریع شناسایی کنند، اهمیت بالایی در پیشگیری و درمان سرطان دارد.
این حسگر الکتروشیمیایی بر پایه نانوالیاف الکترواسپان شده EU/HPMC تزئین‌شده با نانوذرات ZIF-۸ ساخته شده است که ترکیبی منحصر به فرد از خواص نانویی و پلیمری را ارائه می‌دهد.
نانوالیاف EU/HPMC به دلیل ساختار متخلخل، انعطاف‌پذیری بالا، سطح ویژه بزرگ و استحکام مکانیکی مناسب، زمینه‌ای ایده‌آل برای تثبیت آنتی‌بادی‌های ضد c-MET فراهم می‌کنند. در عین حال، نانوذرات ZIF-۸ به دلیل سطح بالا، ساختار متخلخل سه‌بعدی، پایداری شیمیایی و مکانیکی، توانایی هدایت سریع الکترون‌ها و قابلیت تثبیت مؤثر آنتی‌بادی‌ها، باعث افزایش پاسخ الکتروشیمیایی و حساسیت بالای حسگر می‌شوند. تعامل هم‌افزا بین نانوالیاف و نانوذرات ZIF-۸، منجر به سیستم بیوسنسور قوی با حساسیت و حد تشخیص بسیار پایین می‌شود.
در آزمایش‌های الکتروشیمیایی، این حسگر در محدوده کاری −۰٫۳ تا ۰٫۶ ولت (نسبت به Ag/AgCl) عملکرد داده و دامنه خطی شناسایی ۱۰۰ فمتوگرم بر میلی‌لیتر تا ۱۰۰ نانوگرم بر میلی‌لیتر با ضریب همبستگی ۰٫۹۹۸۵ ثبت شد. حساسیت آن برابر ۵۳٫۲۸ میکروآمپر بر سانتی‌متر مربع و حد تشخیص ۱٫۲۸ فمتوگرم بر میلی‌لیتر بود. علاوه بر این، حسگر در نمونه‌های پلاسمای انسانی آزمایش شد و نشان داد که دارای پایداری طولانی‌مدت، قابلیت تکرارپذیری و انتخاب‌پذیری بالا نسبت به پروتئین‌های دیگر است.
این فناوری با توجه به استفاده از نانوالیاف و نانوذرات MOF، نمونه‌ای از کاربرد نانو در حسگرهای پزشکی و بیوشیمیایی به شمار می‌رود. نانوذرات ZIF-۸ و ساختار الکترواسپان شده EU/HPMC، سطح فعال گسترده‌ای ایجاد کرده و مسیرهای انتقال الکترون را بهبود می‌بخشند. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند که حسگر بدون نیاز به برچسب یا تجهیزات پیچیده، بتواند تغییرات غلظت c-MET را به دقت اندازه‌گیری کند.
طراحی این حسگر نشان می‌دهد که ترکیب مواد پلیمری زیست‌سازگار با نانوذرات پیشرفته می‌تواند امکان ایجاد حسگرهای کم‌هزینه، کوچک و حساس را برای تشخیص نشانگرهای زیستی فراهم کند. این پیشرفت، گامی مهم در توسعه ابزارهای تشخیصی سریع و قابل اعتماد برای تشخیص اولیه سرطان‌ها و پایش درمان‌های هدفمند است.