ساخت تراشه ای که برای آنالیز مواد شیمیایی داخل سلول قرار می گیرد
به کمک روش های چند گانه زیستی می توان آنالیتهای متعددی از قبیل پروتئینها و سایر اجزای ملکولی را همزمان در یک نمونه تشخیص داد.
تراشه های آرایه مسطح از مجموعه ای حسگرهای مستقل تشکیل شده اند که بر روی یک بدنه جامد قرار گرفته اند و امکان سنجش های چند گانه به صورت موازی را به وجود می آورند. این تراشه ها انقلابی در آنالیز مولکولی به وجود آورده اند.
اخیرا محققان برای کاهش ابعاد نمونه های مورد آزمایش و همچنین سرعت بخشیدن به شناسایی و آنالیز آنها از آرایه های معلق نانو ذرات استفاده کرده اند.
دانشمندان به دنبال روشی هستند تا بتوان چند پیمایشگر را به صورت همزمان بر روی یک ذره استفاده کرد. دکتر خوزه آنتونیو پلازا می گوید: ' با توجه به این که کوچکی ابعاد پیمایشگر مولکولی در کاربردهای زیستی از اهمیت بالایی برخوردار است، نیاز به کوچک کردن و توزیع یکنواخت ذرات در حال افزایش است. ما اخیرا یک تراشه با آرایه صفحه ای معلق را ارائه کرده ایم که به کمک یک پیمایشگر مولکولی سه بعدی قابل آشکار سازی بوده و مزایای آرایه صفحه ای و معلق را به طور همزمان دارد.'
نتایج این پروژه در قالب مقاله ای با عنوان Suspended Planar-Array Chips for Molecular Multiplexing at the Microscale در نشریه Advanced Materials منتشر شده است.
یافته های محققان در این مقاله می تواند مقدمه ای بر شناسایی چندگانه پارامترهای زیستی درون سلولی در ابعاد کوچک باشد. نتایج به دست آمده، حاصل تحقیقات مشترک دانشگاه بارسلون، موسسه زیست مهندسی کاتالونیا به سرپرستی لویزا پرزگارزیا و مرکز تحقیقات زیستی به سرپرستی ترسا سوارز بوده است.
این گروه تحقیقاتی حجم یک آرایه سیلیکونی مسطح را تا 1 میلیارد بار کوچک کردند تا بتوانند تحلیل چندگانه را بر روی آرایه مسطحی به حجم 9 میکرومتر مکعب از تراشه انجام دهند.
پیش از این محققان نشان داده بودند تراشه هایی با ابعاد مشابه می توانند به راحتی در داخل سلول های هیلا زندگی کنند. این تراشه ها بر زنده ماندن سلول ها و بر تقسیم سلولی تاثیر نمی گذارند. در ادامه محققان از یک تراشه نانومکانیکی رونمایی کردند که می تواند برای تشخیص تغییرات فشار داخل سلولی در سلول های زنده، استفاده شود و روش بررسی جدیدی بر اساس میکروسکوپ اسکن لیزر کانفوکال یافتند.
کلید اصلی در موفقیت این پروژه و ساخت این تراشه، ترکیب فناوری رایج ساخت میکرو تراشه با روش چاپ مولکولی موسوم به ' لیتوگرافی قلم پلیمر یا PPL' است. این گروه تحقیقاتی از PPLبرای الگودهی مستقیم روی سطوح که قرار است تراشه در آنجا تشکیل شود، استفاده کردند.
از این تراشه می توان در تشخیص پارامترهای بین سلولی فیزیک و شیمیایی استفاده کرد پارامترهایی در تعیین بیماری های ژنتیکی نقش مهمی دارند.
این گروه تحقیقاتی با استفاده از این روش موفق به تشخیص تغییرات pH بین سلولی در سلول ها شدند. علاوه بر این، نتایج کار آنها نشان داد تراشه باعث مرگ سلول نمی شود.
پلازا و همکارانش در حال حاضر به دنبال توسعه تراشه هایی با پیمایشگر مولکولی جدید هستند که بتوانند مولکول های درون سلولی یا پارامترهای فیزیک وشیمیایی عملکرد سلول را شناسایی کنند. این روش در داخل سلول های زنده سالم و توسط یک دستگاه واحد انجام خواهد شد.
به گزارش ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، پلازا می گوید: 'سلول ها سامانه های پیچیده ای هستند، در گذشته زیست شناسی سلولی به طور عمده مبنی بر مطالعات زیست شیمیایی بود. اما شواهد اخیر نشان می دهد که بیو شیمی سلول ها و خواص فیزیکی سلول به هم وابسته اند بنابراین امکان استفاده از تراشه های داخل سلولی برای انجام مطالعات زیست شیمیایی و زیست فیزیکی به طور همزمان، دری جدید در مطالعات بنیادی زیست شناسی سلولی گشوده است.'
