تشخیص سرطان و متاستاز قریب الوقوع با هنر اوریگامی

به گزارش پی ام آپ، اخیراً محققان از اوریگامی یا تا کردن کاغذ برای تا کردن DNA استفاده کردند و با کمک نانوذرات موفق شدند ماده‌ای بسازند که به وضوح سلول‌های سرطانی را شناسایی کرده و حتی سلول‌های سرطانی طبیعی را از متاستازهای متاستاز تشخیص دهد.

مهندسان جانز هاپکینز ابزار نوری جدیدی ساخته اند که می تواند تصویربرداری سرطان را بهبود بخشد. این رویکرد که SPECTRA نام دارد، از نانوپروب‌های کوچکی استفاده می‌کند که هنگام اتصال به سلول‌های سرطانی تهاجمی، نور ساطع می‌کنند و به پزشکان کمک می‌کنند بین سرطان‌های موضعی و سرطان‌هایی که متاستاتیک هستند و پتانسیل انتشار در سراسر بدن را دارند تشخیص دهند.

ایشان بارمن، رهبر تیم و استاد مهندسی مکانیک در دانشکده مهندسی وایتینگ، گفت: «یافته‌های ما نشان می‌دهد که SPECTRA پتانسیل بالایی برای تشخیص و تصویربرداری سرطان دارد. ما ابزار قدرتمندتری را به پزشکان می‌دهیم که می‌تواند سلول‌های سرطانی را زودتر و دقیق‌تر از قبل پیدا کند.»

نتایج این تحقیق در مقاله‌ای با عنوان نانوپروب‌های پلاسمونیک طراحی‌شده توسط DNA اوریگامی برای تصویربرداری هدفمند سرطان در مواد عملکردی پیشرفته منتشر شد.

SPECTRA مقیاس پذیر و مقرون به صرفه تر از روش های موجود است. این روش از طیف‌سنجی رامان استفاده می‌کند که از پراکندگی نور لیزر برای ارائه اطلاعات دقیق در مورد ارتعاشات مولکولی و اوریگامی DNA استفاده می‌کند که شامل تا کردن DNA به روشی خاص است.

این تیم از DNA تا شده به عنوان داربست برای ایجاد نانوذرات پلاسمونیک استفاده کردند. آنها همچنین از یک گزارشگر رامان (مولکولی که هنگام تجزیه و تحلیل با استفاده از طیف‌سنجی رامان سیگنال قوی تولید می‌کند) و توالی‌های DNA هدف‌گیری سرطان استفاده کردند. سپس این نانوپروب های چند منظوره بر روی سلول های سرطانی آزمایش شدند.

این تیم دریافتند که بر خلاف سی‌تی اسکن یا MRI که می‌تواند وجود تومور را نشان دهد، اما نشانگرهای مولکولی خاصی را نشان نمی‌دهد که می‌تواند پزشکان را در مورد متاستاز فعلی یا قریب‌الوقوع هشدار دهد، روش SPECTRA به طور موثر و مداوم سلول‌های سرطان پروستات DU145 متاستاتیک را هدف قرار داده و حتی آن‌ها را هدف قرار می‌دهد. بین این سلول ها و سلول های غیر متاستاتیک تمایز قائل شوید.

علاوه بر این، محققان یک گزارشگر رامان را انتخاب کردند که منجر به یک سیگنال فعال و متمایز در محدوده کاملاً قابل تشخیص نسبت به پس‌زمینه بافت طبیعی می‌شود و به پزشکان در تشخیص دقیق‌تر بیماری کمک می‌کند.

هر رشته DNA در داربست اوریگامی دارای یک توالی منحصر به فرد و یک موقعیت خاص در نانوساختار اوریگامی چین خورده است. این ترتیب دقیق ساخت نانوکاوشگر چند منظوره SPECTRA را تسهیل کرد.

5455