پژوهشگران حسگرهای نانویی برای تشخیص بیماری عفونی سپسیس ساختند
پژوهشی که به‌تازگی در قالب رساله دکتری مرجان ملک‌محمدی به راهنمایی دکتر علی حسین رضایان استاد گروه نانوبیوتکنولوژی و بیومیمتیک دانشکده مهندسی علوم زیستی دانشگاه تهران و دکتر علی ابویی مهریزی دانشیار گروه مهندسی پزشکی این دانشکده و به مشاوره دکتر حسین نادری‌منش و دکتر زهرا واعظی اساتید دانشگاه تربیت مدرس انجام شد به طراحی، ساخت و ارزیابی نانو بیوسنسور (حسگرهای زیستی نانو) تشخیص دو بیومارکر (نشانگر زیستی) بیماری عفونی سپسیس پرداخته است.
این محققان توانستند نانو بیوسنسوری مبتنی بر کاغذ میکروسیال طراحی و ارزیابی کنند که بتواند دو بیومارکر CRP و IL-۶ بیماری سپسیس را به صورت موفقیت‌آمیزی شناسایی و تعیین کمیت کند.
بیماری سپسیس (Septicemia) یا گَندخونی یا پلشت‌خونی، نوعی التهاب است که سراسر بدن را فرا می‌گیرد و به دلیل عفونت پیش می‌آید. علایم و نشانه‌های این بیماری شامل تب، افزایش تپش قلب، افزایش میزان تنفس و سردرگمی است.
براساس اعلام دانشگاه تهران، رضایان در خصوص اهمیت پژوهش در حوزه سپسیس و بیماری‌های عفونی گفت: سپسیس یک وضعیت تهدیدکننده است که در آن سموم تولید شده توسط میکروارگانیسم‌های عامل عفونت باعث بروز پاسخ‌های سیستمیک می‌شوند. عامل ایجاد سپسیس می‌تواند باکتری‌های گرم منفی، بعضی باکتری‌های گرم مثبت، بعضی قارچ‌ها و ویروس‌ها باشد که البته در این بین، بخش اصلی سپسیس توسط باکتری‌های گرم منفی ایجاد می‌شود.
وی افزود: سپسیس شایع‌ترین علت مرگ‌ومیر در بخش‌های مراقبت‌های ویژه بیمارستانی است و در افراد مبتلا به بیماری‌های زمینه‌ای و افراد دارای سیستم ایمنی ضعیف به‌ویژه در نوزادان و افراد با کهولت سن دیده می‌شود. سازمان جهانی بهداشت اعلام کرده است که مرگ‌ومیر سالانه در سراسر جهان به دلیل سپسیس حدود ۶ میلیون نفر است که بیشتر این مرگ‌ومیرها قابل پیشگیری هستند.
استاد دانشگاه تهران تاکید کرد: امروزه شناسایی و تشخیص صحیح و به موقع سپسیس، به عنوان یک چالش باقی مانده است. استفاده از نانوزیست‌حسگرها به عنوان ابزارهای تشخیصی مزایایی از جمله مقدار بسیار کم نمونه، توانایی جداسازی و ردیابی با تفکیک بالا، و سرعت بالای تشخیص دارد.
رضایان در خصوص راهکار نوین تشخیصی هم گفت: حسگرهای زیستی وسیله یا کاوشگری است که یک عنصر زیستی مانند آپتامر یا آنتی‌بادی را با یک جز الکترونیکی برای تولید یک سیگنال قابل اندازه‌گیری ادغام می‌کند. قطعه الکترونیکی اطلاعات مربوط به تغییرات فیزیولوژیکی یا وجود مواد شیمیایی یا بیولوژیکی مختلف در محیط را شناسایی، ثبت و انتقال می‌دهد.
وی درباره یافته‌های این رساله پژوهشی اظهار داشت: سامانه طراحی‌شده در این رساله دکتری شامل یک حسگرهای زیستی نانویی مبتنی بر آپتامرها است که ظرفیت بالایی در تشخیص پروتئین‌های هدف را دارد. این حسگرهای زیستی نانویی کاملاً اختصاصی عمل می‌کند و تکرارپذیری و پایداری بالایی دارد. در این حسگر از نانوذرات طلا استفاده شده است و آنها می‌توانند با خاصیت نوری ویژه‌شان در حالت‌های مختلف رنگ‌های متفاوتی ایجاد کنند. بر این اساس با بررسی رنگ نتایج میزان غلظت پروتئین هدف در پلاسما تعیین می‌شود.
این محقق ادامه داد: یکی از دستاوردهای مهم این رساله آن است که بدون نیاز به دستگاه‌های پیچیده و زمان‌بر، با انجام این آزمایش تشخیص سریع و دقیق سپسیس امکان پذیر است و به تشخیص بالینی کمک شایانی می‌کند.
رضایان با بیان اینکه این پژوهش یک پژوهش میان‌رشته‌ای است، یادآور شد: امروزه استفاده از مطالعات و فناوری‌های میان‌رشته‌ای اهمیت زیادی برای حل چالش‌های مختلف جامعه محسوب می‌شود؛ زیرا با تلفیق دانش و تخصص‌های مختلف، توانایی حل مسائل پیچیده امکان پذیر شده و دستیابی به یک راه حل جدید ممکن می‌شود.
وی خاطرنشان کرد: در این پژوهش از اول با رویکرد میان رشته‌ای از تخصص‌های مختلف (شیمی، مهندسی پزشکی، زیست‌فناوری نانویی بیوفیزیک، متخصص بیماری‌های عفونی و غیره) برای بررسی جوانب مختلف تحقیق استفاده شد، بخش کوچکی از این دستاورد در این رساله گزارش شده و تحقیقات ما در این زمینه ادامه دارد و امیدواریم نتایج خوبی به دست آوریم.
شماری از مقالات مرتبط و منتشرشده با این پژوهش را اینجا بخوانید.
