فناوری‌های مینیاتوری، نویدبخش تحولی بزرگ در تشخیص بیماری‌ها

تاریخ : ۲۷ تیر, ۱۳۹۶

تعداد بازدید : ۲۰۸

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

تراشه‌های میکروسیالی نویدبخش آینده‌ای بدون چالش‌های دشوار در تشخیص بیماری‌ها هستند. حل مشکل تثبیت گیرنده‌های زیستی بر سطح تراشه‌ها، کمک فراوانی در جهت بهبود تشخیص خواهد کرد. پژوهشگران امیدوارند این فناوری به جایی برسد که با تهیه‌ چیپ‌های آماده حامل گیرنده زیستی، دیگر نیاز به کادر پزشکی برای تجزیه و تحلیل نمونه‌ بیمار نباشد و هر بیمار در خانه بتواند نمونه‌ خود را بررسی کند.

علم پزشکی همواره به دنبال ابزاری برای تشخیص بهتر بیماری‌هاست، ابزاری که از فناوری راحت‌تر، سریع‌تر و ارزان‌تری برای بهبود شیوه‌های درمان و نتیجه‌ حاصل از آن بهره ببرد. در حال حاضر، فناوری میکروسیالی، ابزاری ارجح برای تشخیص بیماری‌هاست که به پزشکان اجازه می‌دهد غلظت زیست‌شناساگرهای مرتبط با بیماری را در نمونه‌ زیستی بیمار (مانند خون و...) اندازه بگیرند. بدین‌وسیله، پزشکان می‌توانند احتمال وقوع بیماری را با مقایسه‌ میزان زیست‌شناساگر حاضر در نمونه نسبت به حالت نرمال مشخص نمایند. برای اندازه‌گیری این غلظت، نمونه‌ بیمار از سطحی شامل یک سری گیرنده زیستی (Bioreceptor) که قادر‌اند به زیست‌شناساگر متصل شوند و روی سطح ثابت شده‌اند، گذرانده می‌شود. سپس پژوهشگران می‌توانند فراوانی زیست‌شناساگر را مشخص کنند و اعلام کنند که میزان آن نرمال است یا خیر. از آن‌جا که بازده این ابزارهای تشخیصی وابسته به آن است که گیرنده‌های زیستی مورد نظر به طور کامل و دارای عملکرد درست روی سطح قرار گیرند، نحوه‌ تثبیت آن‌ها بدون ایجاد هیچ‌گونه آسیب، محل بحث است.
در طول دو دهه‌ گذشته، روش چاپ میکروتماسی (microcontact printing) که با کمک یک مُهر لاستیکی گیرنده‌های زیستی را روی سطح تثبیت می‌کند، به عنوان یک روش قدرتمند برای ساخت ابزارهای تشخیصی با کاربردهای مختلف معرفی شده است. اما این روش همچنان عیوب خود را دارد، مخصوصاً وقتی در ابعاد نانو، یعنی ابعاد پروتئین‌ها و DNA استفاده می‌شود. در این ابعاد، روش‌های استفاده شده ممکن است با آسیب گیرنده‌های زیستی همراه باشند و به نتایج غیر قابل کنترل منجر شوند. در مقاله‌ای که اخیراً در مجله‌ی Analyst منتشر شده است، پژوهشگران موسسه‌ علوم اوکیناوا و دانشگاه تحصیلات تکمیلی فناوری (OIST) فرایند جدیدی برای چاپ توصیف کرده‌اند که مشکلات قبلی را تصحیح می‌کند.
برای چاپ میکروتماسی به یک مُهر، جوهر و سطح مناسب نیاز است و الگوی متناسبی که روی سطح ایجاد شود. مهر مورد نظر از پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان (Polydimethylsiloxane) ساخته شده است که یک ماده‌ جامد منعطف لاستیکی شکل است که در مهرهای معمولی استفاده می‌شود. جوهر محلولی ساخته شده از سیلیکون و مولکول‌های اکسیدی به نام APTES است و سطح از شیشه ساخته می‌شود. بعد از پوشاندن مهر با جوهر، مهر روی شیشه فشار داده می‌شود و پس از مدتی برداشته می‌شود. نتیجه یک لایه‌ با الگوی مشخص از APTES بر سطح شیشه است. در مرحله‌ی بعد، یک چیپ میکروسیال که یک یا دو میکروکانال برای هدایت سیال در مسیرهای مشخص دارد، روی سطح شیشه‌ الگوگذاری شده قرار می‌گیرد. در نهایت، گیرنده‌های زیستی به طور شیمیایی به مناطقی که APTES حاضر است، در داخل کانال‌های میکروسیالی متصل می‌شوند. این تراشه هم‌اندازه‌ یک تمبر پستی است.
این سیستم هم‌اکنون آماده است تا به عنوان ابزاری برای تست تشخیصی استفاده شود. پژوهشگران امیدوارند این فناوری به جایی برسد که با تهیه‌ چیپ‌های آماده حامل گیرنده زیستی، دیگر نیاز به یک کادر پزشکی برای تجزیه و تحلیل نمونه‌ بیمار نباشد و هر بیمار در خانه بتواند نمونه‌ خود را بررسی کند.
تهیه شده در گروه زیست‌فن

منبع : https://phys.org/news/2017-06-miniature-technology-big-disease.html

نظر شما
نظرسنجی

مقالات سایت را چگونه ارزیابی می‌کنید؟