استفاده از فناوری نانو به منظور شناسایی پروتئین‌ها
زیست‌نشانگرها در پزشکی مدرن بدلیل کاربرد آنها در شناسایی و تشخیص زودهنگام بیماریها از جمله سرطان بسیار مهم می‌باشند. اکثر این زیست‌نشانگرها از جنس پروتئین می‌باشند. بعنوان مثال، حضور PSA در خون احتمالا نشاندهنده وجود سلولهای سرطانی مختص پروستات است.
با وجود مزایای زیاد روشهای تشخیص مبتنی بر پروتئین، موضوعاتی چون تنوع ساختاری و پیچیدگی هدف مورد آزمایش (پروتئین‌ها) از جمله مشکلات این نوع روشها می‌باشد.
این مشکل در محدودیت تشخیص فقط یک تا چند نشانگر خاص خودنمایی می‌کند. از این رو فرد می‌تواند فقط همان نشانگر مدنظر را بررسی کند و امکان ارزیابی تمام پروتئین‌های خون وجود ندارد. یک آرایه شناساگر پروتئین‌ها مبتنی بر فناوری نانو می‌تواند این مشکل را برطرف سازد.
به گفته محققین دانشگاه ماساچوست نیاز به ساخت یک روش فراگیر جهت شناسایی و تشخیص پروتئین‌ها باعث ایجاد انگیزه در انجام این کار گردید. آنها در ادامه افزودند این مطالعه اولین بکارگیری نانوذرات در ساخت حسگرهای مبتنی بر آرایه‌ها است.
در حال حاضر دو مشکل اساسی در راه ساخت حسگرهای پروتئین‌ها وجود دارد.
۱- ساخت موادی دارای ویژگیهای مناسب برای اتصال به سطوح خارجی پروتئین‌ها
۲- پیام‌رسانی متعاقب اتصال.
روی ادامه مطلب کلیک کنید .
نانوذرات یک چهارچوب همه‌کاره برای قراردادن زیست‌ملکولهای متناسب با اندازه پروتئین‌ها می‌باشند. در این حالت از سطوح نانوذرات برای تشخیص پروتئین‌ها با جابجایی یک سیستم مولد فلورسانس جهت ساخت حسگرهای پروتئین استفاده می‌شود.
برای این منظور محققان از شش ترکیب نانوذره طلا – پلیمر فلورسانت استفاده کردند. نانوذرات هم به عنوان عوامل تشخیص دهنده اختصاصی و هم محلی برای قرار دادن پلیمر می‌باشند. با اتصال پروتئین‌های مورد ارزیابی، رنگ‌ها جابجا شده و فلورسانس مجددا ایجاد می‌شود که به کمک آن می‌توان بین پروتئین‌ها تمایز داد.
روش جابجاسازی آشکارسازی فلورسانت نیاز به ابزار خاصی ندارد و حساسیت آن (به خاطر سطح گسترده ایجاد شده بوسیله نانوذرات) و سرعت بالای روش باعث تسهیل تشخیص پروتئین‌ها می‌شود.
دوتلو از محققان این مطالعه می‌گوید: غلظتهای مختلف پروتئین‌ها باعث تغییر قابل توجه الگوهای فلورسانس ایجاد شده بوسیله پروتئین‌ها می‌شود و تشخیص پروتئین‌های ناشناخته با غلظت نامعلوم ممکن می‌شود.
در این سری از آزماشات محققان از تعدادی پروتئین ناشناخته جهت تشخیص کیفی استفاده کردند. از بین ۵۲ نمونه پروتئین، فقط سه نمونه به درستی تشخیص داده نشد یعنی روش۲/۹۴% صحت داشته است.
نتایج این مطالعه در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.
: روش جابجاسازی آشکارسازی فلورسانت. نوار سبز تیره: فلورسانس وجود ندارد نوار سبز روشن: فلورسانس)
b: ایجاد چند نوع الگوی فلورسانس با تغییر در آزاد شدن پلیمر فلورسانس
nano.ir
