» عمومی
با ساخت نانوحسگري از جنس آهن و طلا در کشور؛
شفا آنلاين-متخصصان گروه نانوبيوتکنولوژي دانشگاه تهران موفق به توليد نانوحسگري شدند که وجود سرطان را پيش از شکل گيري تومور و پيش از بروز هرگونه علايمي تشخيص مي دهد.
به گزارش شفا آنلاين،مهدي دادمهر که اين پژوهش را در قالب پايان نامه دکتراي نانوبيوتکنولوژي در دانشکده علوم و فنون نوين دانشگاه تهران انجام داده است، با بيان اين مطلب افزود: اين نانوحسگر از طريق شناسايي تغييرات ژني (متيلاسيون)، ابتلا به سرطان را تشخيص مي دهد و براي نخستين بار در جهان است که شناسايي اين تغييرات ژني به عنوان معياري براي تشخيص سرطان به کار گرفته مي شود. وي تصريح کرد: نانوحسگر ابداعي به روشي سريع، ساده و ارزان، تشخيص سرطان را در مراحل اوليه امکان پذير مي کند. به عبارت ديگر حتي پيش از اين که تومور شروع به شکل گيري کند، با استفاده از اين نانوحسگر مي توان سلول هاي سرطاني را تشخيص داد.
امکان شناسايي افراد در معرض خطر ابتلا به سرطان
وي هدف از ساخت اين نانوحسگر را تشخيص سرطان پيش از بروز علايم اعلام کرد و گفت: حتي اگر فرد صرفا در معرض خطر ابتلا به سرطان نيز باشد، با استفاده از اين نانوحسگر مي توان آن را تشخيص داد. دادمهر ادامه داد: عوامل مختلفي در بروز سرطان دخيل است که مي توان در اين زمينه به التهابات اشاره کرد که محيط را براي ايجاد جهش هاي ژني مساعد مي کند اما مهم ترين عامل ابتلا به سرطان، تغييرات متيلاسيون است که در رشته هاي DNA رخ مي دهد و مي توان اين تغييرات را حداقل يک سال زودتر از تشکيل تومور شناسايي کرد. وي خاطرنشان کرد: در حال حاضر، چالش اصلي، زمان تشخيص سرطان است؛ زيرا اگر بتوان اين بيماري را در مراحل اوليه تشخيص داد، درمان آن بسيار سريع تر و در عين حال راحت تر خواهد بود، ضمن اين که هزينه آن هم بسيار کمتر و در نهايت کارآيي درمان هم بالاتر خواهد بود.
اين در حالي است که اگر تومور تشکيل شود، بيماري هم شروع و کار درمان بسيار مشکل مي شود و در عمل نمي توان کار زيادي براي بيمار انجام داد. اين دکتراي نانوبيوتکنولوژي ادامه داد: از آن جا که منشاء تمام سرطان ها تغييرات ژني است، ما در پي اين بوديم که با بررسي اين تغييرات، سرطان را در مراحل اوليه تشخيص دهيم. يکي از تغييراتي که باعث سرطان مي شود، تغييرات متيلاسيون است. اين تغييرات در يک سري از ژن هاي خاص اتفاق مي افتد و باعث مي شود ژني که تا به حال جلوي ايجاد تشکيل تومور و سرطان را مي گرفته است، غيرفعال شود و با غيرفعال شدن اين ژن خاص، مقدمات تشکيل تومور و در نهايت ابتلا به سرطان فراهم مي شود.
اين تغييرات متيلاسيون هم در سير مرگ طبيعي سلول ها رخ مي دهد. هنگامي که سلول ها مي ميرند DNA و مواد ژنتيکي آن ها آزاد مي شود. حال اگر يک روش تشخيصي داشته باشيم که مقدار DNA سلول را در خون اندازه گيري کند، مي توان به اين مهم پي برد که آيا DNA دچار تغيير شده است يا خير که در اصطلاح به آن «متيله» مي گويند؛ بنابراين با تشخيص «متيله» و تشخيص تغييرات ژن مي توان تشخيص داد که آيا فرد در معرض خطر ابتلا به سرطان قرار دارد و يا به سرطان مبتلا شده است يا خير.
تغييرات متيلاسيون چيست
وي درباره تغييرات متيلاسيون گفت: يک سري گروه هاي متيل هستند که از يک کربن و ۳ هيدروژن تشکيل شده اند. اين گروه ها به يک سري از نوکلوئيدهاي DNA اضافه مي شود. DNA هم از ۴نوع باز تشکيل شده که يکي از اين بازها، سيتوزين است. هنگامي که گروه هاي متيل به سيتوزين اضافه مي شود، موجب خاموش شدن آن ژن مي شود. به عبارت ديگر هنگامي که يک قسمتي از يک ژن با بازهاي سيتوزين متيله مي شود ديگر آن ژن بيان نمي شود. ممکن است اين ژن، يک ژن مفيد باشد که باعث سرکوب سرطان و سرکوب تومور مي شود.
حال اگر اين ژن بيان نشود، زمينه براي ايجاد تومور و ابتلا به سرطان در فرد فراهم مي شود. بنابراين اگر بتوان تشخيص داد که اين گروه هاي متيل به قسمتي از يک ژن اضافه شده و در نهايت تغييراتي ايجاد کرده اند، مي توان تشخيص داد که اين فرد در معرض ابتلا به سرطان قرار دارد و يا در مراحل اوليه ابتلاست. دادمهر افزود: بعضي از سرطان ها داراي ژن هاي مشترک هستند و اگر بتوان تشخيص داد که آيا ژن اين فرد متيله شده است مي توان احتمال ابتلا به چند نوع سرطان را در نظر گرفت.
بنابراين مي توان اين نانوحسگر را طوري طراحي کرد که با ژن هاي مختلف سرطان هاي گوناگون مرتبط شود. به عنوان نمونه مي توان يک ژن را شناسايي کرد که متيله شده و در ايجاد سرطان کولون، سرطان سينه و سرطان پروستات دخيل است، به اين ترتيب مي توان از روي تغييرات آن ژن تشخيص داد که فرد بيشتر در معرض ابتلا به کدام سرطان قرار دارد. دادمهر گفت: اين نانوحسگر با استفاده از نانوذرات اکسيد فلزي مانند اکسيدآهن ساخته مي شود. اين نانوذرات فلزي، قسمت اصلي نانوحسگر است که اطراف آن با يک لايه 1.2نانومتري از طلا پوشش داده مي شود.
پوشش طلا باعث مي شود که DNA به عنوان پروب يا کاوشگر مورد استفاده قرار گيرد. هسته اصلي نانوحسگر که خاصيت مغناطيسي دارد، مي تواند پس از شناسايي ژن هاي متيله شده در پلاسماي خون، آن ها را توسط ميدان مغناطيسي خود جداسازي کند و سپس با نشانگر فلور سنتي مي توان تشخيص داد که آيا DNA متصل شده به نانوحسگر متيله شده است يا نه. وي گفت: هم اکنون اين نانوحسگر مراحل بهينه سازي را طي مي کند و تلاش مي کنيم پس از ثبت اختراع و پتنت آن، اين نانوحسگر را به صورت کيت طراحي کنيم تا قابل استفاده کاربردي باشد. دادمهر گفت: نتايج اين مطالعه که با همکاري دکترمرتضي حسيني عضو هيئت علمي دانشگاه تهران و دکترسامان حسين خاني عضو هيئت علمي دانشگاه تربيت مدرس انجام شده، در مجله Biosensors&Bioelectronics که معتبرترين ژورنال دنيا در حوزه بيوحسگرهاست در سال ۲۰۱۴ منتشر شده است.
خراسان
امکان شناسايي افراد در معرض خطر ابتلا به سرطان
وي هدف از ساخت اين نانوحسگر را تشخيص سرطان پيش از بروز علايم اعلام کرد و گفت: حتي اگر فرد صرفا در معرض خطر ابتلا به سرطان نيز باشد، با استفاده از اين نانوحسگر مي توان آن را تشخيص داد. دادمهر ادامه داد: عوامل مختلفي در بروز سرطان دخيل است که مي توان در اين زمينه به التهابات اشاره کرد که محيط را براي ايجاد جهش هاي ژني مساعد مي کند اما مهم ترين عامل ابتلا به سرطان، تغييرات متيلاسيون است که در رشته هاي DNA رخ مي دهد و مي توان اين تغييرات را حداقل يک سال زودتر از تشکيل تومور شناسايي کرد. وي خاطرنشان کرد: در حال حاضر، چالش اصلي، زمان تشخيص سرطان است؛ زيرا اگر بتوان اين بيماري را در مراحل اوليه تشخيص داد، درمان آن بسيار سريع تر و در عين حال راحت تر خواهد بود، ضمن اين که هزينه آن هم بسيار کمتر و در نهايت کارآيي درمان هم بالاتر خواهد بود.
اين در حالي است که اگر تومور تشکيل شود، بيماري هم شروع و کار درمان بسيار مشکل مي شود و در عمل نمي توان کار زيادي براي بيمار انجام داد. اين دکتراي نانوبيوتکنولوژي ادامه داد: از آن جا که منشاء تمام سرطان ها تغييرات ژني است، ما در پي اين بوديم که با بررسي اين تغييرات، سرطان را در مراحل اوليه تشخيص دهيم. يکي از تغييراتي که باعث سرطان مي شود، تغييرات متيلاسيون است. اين تغييرات در يک سري از ژن هاي خاص اتفاق مي افتد و باعث مي شود ژني که تا به حال جلوي ايجاد تشکيل تومور و سرطان را مي گرفته است، غيرفعال شود و با غيرفعال شدن اين ژن خاص، مقدمات تشکيل تومور و در نهايت ابتلا به سرطان فراهم مي شود.
اين تغييرات متيلاسيون هم در سير مرگ طبيعي سلول ها رخ مي دهد. هنگامي که سلول ها مي ميرند DNA و مواد ژنتيکي آن ها آزاد مي شود. حال اگر يک روش تشخيصي داشته باشيم که مقدار DNA سلول را در خون اندازه گيري کند، مي توان به اين مهم پي برد که آيا DNA دچار تغيير شده است يا خير که در اصطلاح به آن «متيله» مي گويند؛ بنابراين با تشخيص «متيله» و تشخيص تغييرات ژن مي توان تشخيص داد که آيا فرد در معرض خطر ابتلا به سرطان قرار دارد و يا به سرطان مبتلا شده است يا خير.
تغييرات متيلاسيون چيست
وي درباره تغييرات متيلاسيون گفت: يک سري گروه هاي متيل هستند که از يک کربن و ۳ هيدروژن تشکيل شده اند. اين گروه ها به يک سري از نوکلوئيدهاي DNA اضافه مي شود. DNA هم از ۴نوع باز تشکيل شده که يکي از اين بازها، سيتوزين است. هنگامي که گروه هاي متيل به سيتوزين اضافه مي شود، موجب خاموش شدن آن ژن مي شود. به عبارت ديگر هنگامي که يک قسمتي از يک ژن با بازهاي سيتوزين متيله مي شود ديگر آن ژن بيان نمي شود. ممکن است اين ژن، يک ژن مفيد باشد که باعث سرکوب سرطان و سرکوب تومور مي شود.
حال اگر اين ژن بيان نشود، زمينه براي ايجاد تومور و ابتلا به سرطان در فرد فراهم مي شود. بنابراين اگر بتوان تشخيص داد که اين گروه هاي متيل به قسمتي از يک ژن اضافه شده و در نهايت تغييراتي ايجاد کرده اند، مي توان تشخيص داد که اين فرد در معرض ابتلا به سرطان قرار دارد و يا در مراحل اوليه ابتلاست. دادمهر افزود: بعضي از سرطان ها داراي ژن هاي مشترک هستند و اگر بتوان تشخيص داد که آيا ژن اين فرد متيله شده است مي توان احتمال ابتلا به چند نوع سرطان را در نظر گرفت.
بنابراين مي توان اين نانوحسگر را طوري طراحي کرد که با ژن هاي مختلف سرطان هاي گوناگون مرتبط شود. به عنوان نمونه مي توان يک ژن را شناسايي کرد که متيله شده و در ايجاد سرطان کولون، سرطان سينه و سرطان پروستات دخيل است، به اين ترتيب مي توان از روي تغييرات آن ژن تشخيص داد که فرد بيشتر در معرض ابتلا به کدام سرطان قرار دارد. دادمهر گفت: اين نانوحسگر با استفاده از نانوذرات اکسيد فلزي مانند اکسيدآهن ساخته مي شود. اين نانوذرات فلزي، قسمت اصلي نانوحسگر است که اطراف آن با يک لايه 1.2نانومتري از طلا پوشش داده مي شود.
پوشش طلا باعث مي شود که DNA به عنوان پروب يا کاوشگر مورد استفاده قرار گيرد. هسته اصلي نانوحسگر که خاصيت مغناطيسي دارد، مي تواند پس از شناسايي ژن هاي متيله شده در پلاسماي خون، آن ها را توسط ميدان مغناطيسي خود جداسازي کند و سپس با نشانگر فلور سنتي مي توان تشخيص داد که آيا DNA متصل شده به نانوحسگر متيله شده است يا نه. وي گفت: هم اکنون اين نانوحسگر مراحل بهينه سازي را طي مي کند و تلاش مي کنيم پس از ثبت اختراع و پتنت آن، اين نانوحسگر را به صورت کيت طراحي کنيم تا قابل استفاده کاربردي باشد. دادمهر گفت: نتايج اين مطالعه که با همکاري دکترمرتضي حسيني عضو هيئت علمي دانشگاه تهران و دکترسامان حسين خاني عضو هيئت علمي دانشگاه تربيت مدرس انجام شده، در مجله Biosensors&Bioelectronics که معتبرترين ژورنال دنيا در حوزه بيوحسگرهاست در سال ۲۰۱۴ منتشر شده است.
خراسان
نظرشما
آخرین اخبار