انجام اولین خالکوبی در مقیاس نانو

محققان یک حسگر الکترونیکی خالکوبی در مقیاس نانو ایجاد کرده‌ اند که می‌ تواند بدون آسیب رساندن به سلول زنده و منفرد به آن متصل شود. این پیشرفت می تواند برای نظارت بر سلامت سلول مورد استفاده قرار گرفته و ما را یک قدم به تشخیص بیماری ها نزدیکتر می کند.

به گزارش سیناپرس، محققان دانشگاه جانز هاپکینز حسگرهای خالکوبی کوچک را از نانوالگوهای طلا ساخته اند، زیرا این عنصر رسانایی بالایی داشته و توانایی جلوگیری از از دست دادن سیگنال و اعوجاج را دارد. هدف محققان پر کردن شکاف بین سلول های زنده و حسگرهای معمولی و مواد الکترونیکی بود.

دیوید گراسیاس (David Gracias) پژوهشگر مسئول این مطالعه گفت: ما دوست داریم حسگرهایی برای نظارت و کنترل از راه دور وضعیت سلول ها و محیط اطراف آن سلول ها در زمان واقعی داشته باشیم. اگر فناوری‌هایی برای ردیابی سلامت سلول‌های جدا شده داشتیم، احتمالا می ‌توانستیم بیماری‌ها را خیلی زودتر تشخیص داده و درمان کنیم و منتظر نمانیم تا کل اندام آسیب ببیند.

چسباندن یک خال کوبی الکترونیکی به چیزی به کوچکی یک سلول انسانی یک چالش است. این سختی نه تنها به دلیل اندازه سلول‌ها، بلکه به این دلیل است که ساختار آن ها باید به اندازه کافی انعطاف‌پذیر باشد تا سطح منحنی سلول را قالب‌گیری کرده، به آن چسبیده بماند و آسیبی به آن سلول وارد نشود.

گراسیاس گفت: ما در مورد قرار دادن چیزی شبیه خالکوبی الکترونیکی روی یک جسم زنده که ۱۰ برابر کوچکتر از سر یک سنجاق است صحبت می کنیم. این اولین گام برای اتصال حسگرها و وسایل الکترونیکی بر روی سلول های زنده است.

نانو نقطه‌ها و نانوسیم‌های طلا قبل از انتقال به هیدروژل آلژینات زیست سازگار روی یک ویفر سیلیکونی گذاشته شدند که محققان آن را به بافت مغز موش صحرایی و ورقه‌های سلولی متشکل از یک لایه سلول‌های فیبروبلاست زنده موش چسباندند. بافت ها و اندام های بدن نانوساختارها با شکل سلول‌ها مطابقت داشتند و به مدت ۱۶ ساعت، حتی زمانی که سلول‌ها حرکت می‌ کردند، چسبیده باقی ماندند و مهمتر از همه، آسیبی به سلول وارد نشد.

گراسیاس در این باره گفت: ما نشان دادیم که می ‌توانیم نانوالگوهای پیچیده را به سلول‌ های زنده بچسبانیم، در حالی که اطمینان حاصل کنیم که سلول نمی ‌میرد. به گزارش سیناپرس، این یک نتیجه بسیار مهم است که سلول ها می توانند با خالکوبی ها زندگی و حرکت کنند، زیرا اغلب ناسازگاری قابل توجهی بین سلول های زنده و روش هایی که مهندسان برای ساخت وسایل الکترونیکی استفاده می کنند وجود دارد.

به گزارش سیناپرس، گراسیاس در خاتمه گفت: علاوه بر تشخیص زودهنگام بیماری، محققان کاربردهای زیادی را برای فناوری جدید توسعه یافته خود از جمله ایجاد مواد بیوهیبرید، دستگاه های بیونیک و حسگرهای زیستی پیش بینی کرده اند. دانشمندان قصد دارند نانومدارهای پیچیده تری ایجاد کنند که بتوانند مدت طولانی تری متصل مانده و انواع مختلف سلول ها را آزمایش کنند.

شرح کامل این مطالعه در مجله Nano Letters منتشر شده است.

مترجم: مهدی فلاحی پناه

No tags for this post.