عضو هیأت علمی دانشکدگان علوم و فناوریهای میانرشتهای دانشگاه تهران درباره اهمیت انجام این پژوهش اظهار کرد: سرطان سینه به عنوان یکی از شایعترین بدخیمیها در جهان، نیازمند روشهای تشخیصی سریع، حساس و مقرونبهصرفه برای غربالگری در مراحل اولیه است. روشهای متداول تصویربرداری و بیوپسی، زمانبر و پرهزینه بوده و برای غربالگری مکرر و یا تشخیص زودهنگام با محدودیتهایی همراه هستند.
به گزارش دانشگاه تهران، مهدی رهایی جهرمی افزود: در سالهای اخیر نشانگرهای زیستی غیرتهاجمی مانند microRNAها بهعنوان مولکولهای هدف مؤثر برای تشخیص زودهنگام سرطان مطرح شدهاند. با این حال، روشهای رایج برای تشخیص این مولکولهای زیستی از جمله qRT-PCR با وجود حساسیت بالا، به دلیل پیچیدگی و نیاز به تجهیزات پیشرفته، برای کاربردهای بالینی گسترده با چالش مواجه هستند.
وی گفت: در این طرح، یک نانوزیستحسگر رنگسنجی دوگانه و بدون استفاده از آنزیم، برای تشخیص زودهنگام سرطان سینه طراحی و ساخته شد. این نانوزیستحسگر قادر است بهطور همزمان دو miRNA مرتبط با سرطان سینه، یعنی miR-۱۴۵ با بیان کاهشی و miR-۲۱ با بیان افزایشی را شناسایی کند.
سرپرست این پژوهش نوآوری این نانوزیستحسگر را استفاده از دو مکانیسم تشخیصی مستقل در یک پلتفرم واحد عنوان کرد و گفت: برای تشخیص miR-۱۴۵ از واکنش زنجیرهای هیبریداسیون و فعالیت شبهپراکسیدازی DNAzymeهای G-quadruplex استفاده شده که با اکسیداسیون سوبسترای OPD، یک سیگنال رنگی قابل اندازهگیری در طول موج ۴۲۵ نانومتر ایجاد میکند. همچنین، برای تشخیص miR-۲۱، از سنجش رنگسنجی مبتنی بر تجمع نانوذرات طلا استفاده شده که در نتیجه هیبریداسیون مولکول هدف، کاهش جذب در طول موج ۵۳۵ نانومتر را به دنبال دارد.
رهایی جهرمی در ادامه به برخی از یافتههای این پژوهش اشاره کرد و گفت: یافتههای این مطالعه نشان داد که نانوزیستحسگر توسعهیافته، از حساسیت و ویژگی بالایی در شناسایی هر دو microRNA برخوردار است. کمترین حد تشخیص این حسگر برای miR-۱۴۵ و miR-۲۱ در محیط بافر، به ترتیب ۰.۱۵ و ۰.۱۲ نانومولار تعیین شد.
وی افزود: این نانوزیستحسگر توانست هر یک از miRNAهای هدف را بهطور مجزا و نیز بهطور همزمان با تمایز بالایی شناسایی کند. عملکرد موفق نانوزیستحسگر در نمونههای سرم خون اسپایکشده، با درصد تطابق از ۹۸.۲ تا ۱۰۰ درصد و افزایش جزئی در کمترین حد تشخیص، نشاندهنده پتانسیل بالای آن برای کاربرد در شرایط واقعی بالینی است.
عضو هیأت علمی دانشکده مهندسی علوم زیستی دانشکدگان علوم و فناوریهای میانرشتهای، کارآمدی، کمهزینه بودن و کاربری آسان را از ویژگیهای این ابزار برشمرد و گفت: این نانوزیستحسگر رنگسنجی دوگانه، میتواند ابزاری کارآمد، کمهزینه و با کاربری آسان برای تشخیص زودهنگام سرطان سینه باشد.
این مقام ادامه داد: این سامانه با ارائه دادهها درباره حضور همزمان دو miRNA با الگوی بیانی متضاد، میتواند به عنوان مکملی برای روشهای سنتی در غربالگری و پایش بیماری سرطان سینه مورد استفاده قرار گیرد و با تغییر توالی پروبهای مورد استفاده، قابلیت تعمیم به سایر نشانگرهای زیستی از جنس نوکلئیک اسید و در نتیجه تشخیص سایر بیماریهای ژنتیکی را نیز داراست.
رهایی جهرمی خاطرنشان کرد: این پژوهش مسیر جدیدی را برای توسعه سامانههای هوشمند پایش همزمان چند نشانگر زیستی با بهرهگیری از فناوری نانو و مکانیسمهای تشخیص بدون آنزیم هموار کرده است.
این طرح حاصل پژوهش مریم کرامتی، دانشآموخته دکترای تخصصی نانوبیوتکنولوژی دانشکده علوم و فناوریهای میانرشتهای دانشگاه تهران است که با راهنمایی مهدی رهایی جهرمی انجام شده و نتایج آن در مقالهای با عنوان «Design and fabrication of a dual-mode colorimetric nanobiosensor for detection of breast cancer-related microRNA biomarkers upon the simultaneous application of gold nanoparticles and DNAzyme» در نشریه معتبر بینالمللی Analytica Chemica Acta به چاپ رسیده است.
انتهای پیام/