محققان ایرانی نسل جدید نانو بیوحسگرهای الکتریکی را به منظور تمایز سلولی و تشخیص انواع سرطان، طراحی کردند
شفا آنلاین>سلامت>محققان ایرانی نسل جدید نانو بیوحسگرهای الکتریکی
را که به منظور تمایز سلولی و تشخیص انواع سرطان، طراحی و ساخته شده و
قادر به تشخیص انواع سرطان در مدت پنج ساعت است، سال آینده ارائه خواهند
کرد.
به گزارش شفا آنلاین،دکتر محمد عبدالاحد عضو هیات علمی دانشکده مهندسی برق
دانشگاه تهران که با همکاری میلاد قارونی و محمدسعید نیک شعار بخشی از طرح
تحقیقاتی خود را با عنوان 'نانو بیوحسگرهای الکتریکی برای تمایز سلولی' به
سی امین جشنواره بین المللی خوارزمی ارائه کرده بودند، موفق به کسب رتبه
دوم نوآوری از گروه تخصصی برق و کامپیوتر این جشنواره شدند.
عبدالاحد افزود: تاکنون هم یافته های علمی این طرح را گزارش و هم محصولاتش را پتنت کردیم و تقریبا در حوزه نانو الکترونیک سرطان، یکی از گروه های مطرح دانشگاهی فعال در این حوزه در سراسر جهان هستیم.
وی درباره پروژه تحقیقاتی خود گفت: این طرح، بخش های مختلفی دارد و یک بخش آن که در جشنواره خوارزمی شرکت دادیم حاصل چندسال تحقیقات ما در حوزه 'برهم کنش نانوساختارها و سلولها با هدف تشخیص سرطان' بوده است و در نتیجه آن، دو سه نسل دستگاه ها و سیستم هایی ساختیم.
وی توضیح داد: سلولهای سرطانی از نظر بازتولید، چسبندگی، نرخ تقسیم، بلوغ و عملکرد با سلول های سالم تفاوت دارند که باعث تاثیر در سیگنال های الکتریکی و شیمیایی ثبت شده از این سلولها می شود.
وی بیان داشت: به عبارت دیگر در این سیستم ها، یک سری الکترود با نانوساختارهای مختلف از جمله سیلیکون و کربن می سازیم و برای آنها شرایطی را فراهم می کنیم که بتوانند برهم کنش غیرمخرب با موجودات زیستی که در حوزه کاری ما، بافتها و سلولهای سالم و سرطانی است داشته باشند و پاسخ الکتریکی و تغییرات کارکردی الکتریکی سلولهای سالم و سرطانی را به کمک الکترودها، می خوانیم، سپس این اطلاعات را تحلیل کرده و از تحلیل آنها، الگوهای تشخیص ارائه می دهیم.
این پژوهشگر جوان افزود: در این طرح، حسگرهای امپدانس الکتریکی برپایه نانوساختارهای سیلیسیومی و کربنی ساخته شده است که با مشاهده پارامترهای دی الکتریک غشای سلول ها به شناسایی حالات فیزیولوژیکی سلولی می پردازد و همچنین اثر داروهای ضد سرطان را بر روی سلولهای سرطانی مورد بررسی قرار می دهد.
عبدالاحد اضافه کرد: بر مبنای این فرآیند، الگوی الکتریکی قابل تمایزی برای بررسی پاسخ سلول های اپیتلیال و مزانشیمال در حالت های فیزیولوژیکی مختلف به دست آمده است.
وی یادآور شد: به عنوان مثال، این الگوهای تشخیص در زمینه سرطان به یک کیت تشخیص سرطان تبدیل می شود و نمونه اولیه یکی از این سیستم های تشخیص سرطان از نمونه بیوپسی (نمونه برداری از بافتها) را که ساخته ایم در نمایشگاه تخصصی نانو امسال توسط معاون اول رئیس جمهوری رونمایی شد.
استاد دانشگاه تهران وعده داد این گروه تحقیقاتی، نمونه کامل سیستم تشخیص سرطان که تست های بالینی را با موفقیت پشت سر گذاشته است در سال آینده ارائه دهد.
وی در تشریح جزییات بیشتر این طرح تحقیقاتی گفت: در حوزه مطالعاتی، سلول های سرطانی را تقسیم بندی و جداگانه بررسی کردیم، حتی سلول های معلقی که به بافت، متصل نیستند یا سلول هایی که به بافت وصل هستند، بافتی که چربی، سلول های التهابی و رگ های خونی دارد، همه را مستقلا بررسی کردیم.
عبدالاحد ادامه داد: با فرآیند مهندسی، اکنون موفق به ساخت یک سیستم جدید شدیم که پایه آن پدیده علمی نانو بیوحسگرهای الکتریکی است و به این ترتیب، هر بافت جامد یا مایعی که سلولهای سرطانی آن، خصوصیاتی که استخراج کردیم را داشته باشد، سیستم ما توانایی تشخیص آن را داراست.
وی خاطرنشان کرد: پایه مکانیزم تشخیصی و برهم کنشی این سیستم را در جشنواره خوارزمی ارائه کردیم ولی اینکه این سیستم، چگونه هم برای نمونه یک بافت جامد کبد، هم بافت جامد سینه و هم نمونه خون محلول، کارآیی داشته باشد، مربوط به نوآوری هایی که بعدا به آن اضافه کردیم.
این محقق دانشگاهی اظهار داشت: از شهریورماه که طرح خود را به جشنواره خوارزمی ارائه کردیم تاکنون، پیشرفتهای خوبی داشته ایم و سیستم ما، یک نسل جلو افتاده است.
به گفته وی این سیستم برای تشخیص انواع سرطان کاربرد خواهد داشت و نسل آینده آن به گونه ای درحال طراحی است که نمونه برداری بافت (بیوپسی) از هر قسمت بدن بیمار که انجام شود، دستگاه قادر به تشخیص آن باشد.
عبدالاحد درباره سرعت تشخیص این سیستم نیز گفت: این نانو بیو حسگر، پدیده ها را مانیتور می کند و از لحظه ای که برهم کنش بیولوژیک انجام شود تا لحظه ای که سیگنال گرفته می شود، فاصله زمانی بسیار کوتاهی در حد یک دقیقه تا 30 ثانیه به طول خواهد انجامید ولی وقتی این فرآیند، وارد حوزه پزشکی و کلینیکی می شود، اتفاق بیولوژیک که باید رخ دهد چند ساعت زمان لازم دارد.
وی تاکید کرد: این چند ساعت طول کشیدن، ربطی به دقت یا سرعت سنسور ما ندارد بلکه مربوط به فرآیند بیولوژیک می شود به این معنی که حتما باید یک اتفاقی در بافت رخ دهد که ما متوجه آن شویم که همین فرآیند، حدود چهار پنج ساعت طول می کشد.
برنده جایزه نوآوری جشنواره بین المللی خوارزمی اعلام کرد: در نسل جدیدی که روی آن کار می کنیم متخصصان می توانند ظرف چهار پنج ساعت به تشخیص سرطان برسند.
این طرح تحقیقاتی علاوه بر جایزه نوآوری جشنواره خوارزمی، مدال طلای وایپو را به عنوان بهترین مخترع جهان در سال 2017 دریافت کرده است.
سی امین جشنواره بین المللی خوارزمی با معرفی 13 طرح برگزیده داخلی و 6 طرح برگزیده خارجی، 25 بهمن ماه امسال برگزار شد.
عبدالاحد افزود: تاکنون هم یافته های علمی این طرح را گزارش و هم محصولاتش را پتنت کردیم و تقریبا در حوزه نانو الکترونیک سرطان، یکی از گروه های مطرح دانشگاهی فعال در این حوزه در سراسر جهان هستیم.
وی درباره پروژه تحقیقاتی خود گفت: این طرح، بخش های مختلفی دارد و یک بخش آن که در جشنواره خوارزمی شرکت دادیم حاصل چندسال تحقیقات ما در حوزه 'برهم کنش نانوساختارها و سلولها با هدف تشخیص سرطان' بوده است و در نتیجه آن، دو سه نسل دستگاه ها و سیستم هایی ساختیم.
وی توضیح داد: سلولهای سرطانی از نظر بازتولید، چسبندگی، نرخ تقسیم، بلوغ و عملکرد با سلول های سالم تفاوت دارند که باعث تاثیر در سیگنال های الکتریکی و شیمیایی ثبت شده از این سلولها می شود.
وی بیان داشت: به عبارت دیگر در این سیستم ها، یک سری الکترود با نانوساختارهای مختلف از جمله سیلیکون و کربن می سازیم و برای آنها شرایطی را فراهم می کنیم که بتوانند برهم کنش غیرمخرب با موجودات زیستی که در حوزه کاری ما، بافتها و سلولهای سالم و سرطانی است داشته باشند و پاسخ الکتریکی و تغییرات کارکردی الکتریکی سلولهای سالم و سرطانی را به کمک الکترودها، می خوانیم، سپس این اطلاعات را تحلیل کرده و از تحلیل آنها، الگوهای تشخیص ارائه می دهیم.
این پژوهشگر جوان افزود: در این طرح، حسگرهای امپدانس الکتریکی برپایه نانوساختارهای سیلیسیومی و کربنی ساخته شده است که با مشاهده پارامترهای دی الکتریک غشای سلول ها به شناسایی حالات فیزیولوژیکی سلولی می پردازد و همچنین اثر داروهای ضد سرطان را بر روی سلولهای سرطانی مورد بررسی قرار می دهد.
عبدالاحد اضافه کرد: بر مبنای این فرآیند، الگوی الکتریکی قابل تمایزی برای بررسی پاسخ سلول های اپیتلیال و مزانشیمال در حالت های فیزیولوژیکی مختلف به دست آمده است.
وی یادآور شد: به عنوان مثال، این الگوهای تشخیص در زمینه سرطان به یک کیت تشخیص سرطان تبدیل می شود و نمونه اولیه یکی از این سیستم های تشخیص سرطان از نمونه بیوپسی (نمونه برداری از بافتها) را که ساخته ایم در نمایشگاه تخصصی نانو امسال توسط معاون اول رئیس جمهوری رونمایی شد.
استاد دانشگاه تهران وعده داد این گروه تحقیقاتی، نمونه کامل سیستم تشخیص سرطان که تست های بالینی را با موفقیت پشت سر گذاشته است در سال آینده ارائه دهد.
وی در تشریح جزییات بیشتر این طرح تحقیقاتی گفت: در حوزه مطالعاتی، سلول های سرطانی را تقسیم بندی و جداگانه بررسی کردیم، حتی سلول های معلقی که به بافت، متصل نیستند یا سلول هایی که به بافت وصل هستند، بافتی که چربی، سلول های التهابی و رگ های خونی دارد، همه را مستقلا بررسی کردیم.
عبدالاحد ادامه داد: با فرآیند مهندسی، اکنون موفق به ساخت یک سیستم جدید شدیم که پایه آن پدیده علمی نانو بیوحسگرهای الکتریکی است و به این ترتیب، هر بافت جامد یا مایعی که سلولهای سرطانی آن، خصوصیاتی که استخراج کردیم را داشته باشد، سیستم ما توانایی تشخیص آن را داراست.
وی خاطرنشان کرد: پایه مکانیزم تشخیصی و برهم کنشی این سیستم را در جشنواره خوارزمی ارائه کردیم ولی اینکه این سیستم، چگونه هم برای نمونه یک بافت جامد کبد، هم بافت جامد سینه و هم نمونه خون محلول، کارآیی داشته باشد، مربوط به نوآوری هایی که بعدا به آن اضافه کردیم.
این محقق دانشگاهی اظهار داشت: از شهریورماه که طرح خود را به جشنواره خوارزمی ارائه کردیم تاکنون، پیشرفتهای خوبی داشته ایم و سیستم ما، یک نسل جلو افتاده است.
به گفته وی این سیستم برای تشخیص انواع سرطان کاربرد خواهد داشت و نسل آینده آن به گونه ای درحال طراحی است که نمونه برداری بافت (بیوپسی) از هر قسمت بدن بیمار که انجام شود، دستگاه قادر به تشخیص آن باشد.
عبدالاحد درباره سرعت تشخیص این سیستم نیز گفت: این نانو بیو حسگر، پدیده ها را مانیتور می کند و از لحظه ای که برهم کنش بیولوژیک انجام شود تا لحظه ای که سیگنال گرفته می شود، فاصله زمانی بسیار کوتاهی در حد یک دقیقه تا 30 ثانیه به طول خواهد انجامید ولی وقتی این فرآیند، وارد حوزه پزشکی و کلینیکی می شود، اتفاق بیولوژیک که باید رخ دهد چند ساعت زمان لازم دارد.
وی تاکید کرد: این چند ساعت طول کشیدن، ربطی به دقت یا سرعت سنسور ما ندارد بلکه مربوط به فرآیند بیولوژیک می شود به این معنی که حتما باید یک اتفاقی در بافت رخ دهد که ما متوجه آن شویم که همین فرآیند، حدود چهار پنج ساعت طول می کشد.
برنده جایزه نوآوری جشنواره بین المللی خوارزمی اعلام کرد: در نسل جدیدی که روی آن کار می کنیم متخصصان می توانند ظرف چهار پنج ساعت به تشخیص سرطان برسند.
این طرح تحقیقاتی علاوه بر جایزه نوآوری جشنواره خوارزمی، مدال طلای وایپو را به عنوان بهترین مخترع جهان در سال 2017 دریافت کرده است.
سی امین جشنواره بین المللی خوارزمی با معرفی 13 طرح برگزیده داخلی و 6 طرح برگزیده خارجی، 25 بهمن ماه امسال برگزار شد.
نظرشما
آخرین اخبار