تشخیص سرطان با استفاده بیوسنسور جدید از ادرار

تشخیص سرطان با استفاده بیوسنسور جدید از ادرار

این حسگرها نانوذراتی هستند که با آنزیم‌های موسوم به پروتئاز اتصال برقرار می‌کنند. این آنزیم‌ها کلید بقا و انتشار سلول‌های سرطانی هستند و امکان جابه‌جایی آن‌ها را از طریق برش ماتریس برون‌یاخته‌ای فراهم می‌کند. ماتریس برون‌یاخته‌ای شبکه‌ای از مولکول‌هایی مانند کلاژن و سایر پروتئین‌ها است که سلول را احاطه می‌کنند. محققان این نانوذرات را با استفاده از پپتیدهای مشخصی می‌پوشانند که به طور طبیعی توسط پروتئاز مورد هدف قرار می‌گیرند. سپس نانوذرات به بدن شخص تزریق می‌شود و به طور طبیعی توسط تومور جذب می‌شود. سپس پروتئازها پپتیدها را از حسگر جدا می‌کنند و در نتیجه نشانگرهای زیستی آزاد می‌شوند که با آزمایش نمونه ادرار قابل تشخیص هستند.

 دانشمند کره ای و همکارانش توانستد یک سنسورنواری طراحی کنند که به وسیله آن میتوان دو نوع سرطان پانکراس و پروستات را با استفاده از نمونه ادرار فرد تشخیص داد. این سنسور نواری قادر است با استفاده از حجم کمی از نمونه کار آنالیز را انجام بدهد. تیم تحقیقاتی تفاوت در اجزای متابولومیک موجود در ادرار بیماران سرطانی و افراد عادی را بررسی کردند. هنگامی که سلول‌های سرطانی در بدن تکثیر می شوند، به دلیل متابولیسم غیر طبیعی، متابولیت های مختلفی را در ادرار ترشح می کنند. تیم تحقیقاتی یک حسگر پراکندگی رامان تقویت‌شده سطحی (SERS sensor) ایجاد کردند که سیگنال نوری متابولیت‌ها را در ادرار بیش از 1 میلیارد بار با تشکیل یک نانو ماده پلاسمونیک مرجانی شکل روی کاغذ متخلخل تقویت می‌کند. هنگامی که ادرار در حسگر ریخته می‌شود و نور تابش می‌شود، سیگنال‌های متابولیت سرطان بر روی سطح سنسور تقویت می شود و تشخیص سرطان را ممکن می‌سازد. تیم تحقیقاتی یک روش آنالیز مبتنی بر هوش مصنوعی (که قبلا از بررسی 2028 بیمار سرطان پروستات و 988 بیمار سرطان پانکراس حاصل شده است) را برای سیگنال طیفی اکتسابی به کار بردند و موفق شدند تا 99 درصد بیماران سرطان پروستات را از افراد عادی تشخیص دهند. از آن جا که مهم ترین اصل در درمان بیماری‌های صعب العلاج و سرطان تشخیص زود هنگام بیماری هست، انتظار داریم این فناوری به عنوان یک روش تشخیص امیدوار کننده در کنار روش‌های تشخیصی دیگر به کار گرفته شود، هر چند در حال حاضر تیم تحقیقاتی به منظور تشخیص سرطان پروستات، سرطان پانکراس، سرطان روده بزرگ و سرطان ریه با آنالیز ادرار در حال تکمیل تحقیقاتشان هستند.

مدیر سیستم
تهیه کننده:

مدیر سیستم

تصاویر