کمک نانوذرات جدید به تشخیص بدخیمیهای عمقی بافت

محققان نوع جدیدی از نانوذرات و تکنیک تصویربرداری مرتبط با آن را شناسایی کردهاند که میتوانند نشانگرهای چندین بیماری متفاوت را تشخیص دهند، از جمله آنهایی که در بافتهای عمقی بیماران مبتلا به سرطان پستان، یافت میشوند.
نتایج این مطالعهی جدید در ژورنال Nature Nanotechnology گزارش شده است. این پژوهش مسیر جدیدی را برای تشخیص بیماریهای تهاجمی گشوده و پتانسیل آن را دارد که شکل گسترده برای تحقیقات زیستپزشکی و برنامههای کاربردی بالینی استفاده شود.
دکتر ییکینگ لو، نویسندهی مقاله و پژوهشگر مرکز بیوفوتونیک نانومقیاس (CNBP) در دانشگاه مککواری، می گوید: «استفاده از نانوذرات برای زیستتصویربرداری از بیماری، حوزهای هیجانانگیز و پیشرونده در علم محسوب میشود.»
او ادامه میدهد: «نانوذرات با طراحی ویژه میتوانند داخل نمونههای زیستی قرار داده شده یا به مکانهای خاصی در بدن تزریق شوند، و سپس با نور حاصل از لیزر یا فیبر نوری برانگیخته گردند. نشانگرهای زیستی مرتبط با بیماری که توسط این نانوذرات مورد هدف قرار میگیرند، در ادامهی کار ظاهر شده، و امواجی با طول موج مخصوص به خود را گسیل میکنند که میتوان آن را شناسایی کرده و تصویربرداری نمود.»
با این وجود، محدودیت عمدهی این روش آن است که تنها یک نشانگر زیستی مرتبط با بیماری در هر زمان معین میتواند با استفاده از این متد تشخیصی، در بدن شناسایی شده و اندازهگیری گردد.
لو توضیح میدهد: «شناسایی نشانگرهای زیستی چندگانه (یا تسهیمسازی) در بدن چالش بزرگی برای محققین است. محیط بافت پیچیدگیهای بسیار داشته و سرشار از عناصر جاذب و پراکندهساز نور، مانند خون، عضله و غضروف است. از سوی دیگر، واردسازی نانوذرات چندگانه به مکانی معین در بدن، که طول موجهای را مختلفی جهت شناسایی نشانگرهای زیستی از خود گسیل میکند، باعث ایجاد تداخل بیش از حد میشود. حال اگر طیفی از نشانگرهای زیستی بیماری در بافت وجود داشته باشد، تعیین دقیق آن بسیار دشوار خواهد بود.»
کاری که دکتر لو و همکارانش برای حل این مسئله انجام دادهاند، مهندسی نانوذرات نوآورانهای است که نور را با فرکانس مشابهی (نزدیک به نور مادون قرمز) منتشر میکنند. این نانوذرات قابلیت این را دارند که برای گسیل نمودن نور در بازههای زمانی معینی (در محدودهی میکروثانیه تا میلیثانیه) برنامهریزی شوند.
لو ادامه میدهد: «مدتزمان گسیل نور و واکنش نشانگر زیستی به این مقدار زمانبندی شده از نور (که تحت عنوان طول عمر لومینسانس شناخته میشود) امضای مولکولی قابل تشخیصی را تولید میکند. مطابق با این رویکرد، نشانگرهای زیستی چندگانه بیماری را میتوان به وضوح شناسایی و تصویر برداری نمود، چرا که هیچ طول موجی با یکدیگر تداخل ندارد. این امکان مقطعنگاری پخش نوری با کنتراست بالا را فراهم میکند، که قادر است تمام علائم بیماری را در یک زمان تشخیص دهد.»
یکی دیگر از پیشرفتهای هیجانانگیزی که به وسیلهی همین نانوذرات در آزمایشگاه حاصل شده، تشخیص انواع مختلفی از تومورهای سرطان پستان در موشها است.
پروفسور فن ژانگ (Fan Zhang) از دانشگاه فودان (چین)، نویسندهی همکار مقاله، میگوید: «ما از افقهایی که این پیشرفت میتواند به رویمان بگشاید بسیار هیجانزدهایم. ما توانستیم در این مطالعه با موفقیت، نشانگرهای زیستی کلیدی در تعدادی از انواع مختلف سرطان سینه را شناسایی نماییم.»
فن ژانگ در نهایت افزود: «این تکنیک میتواند برای غربالگری بیماران در مراحل اولیه به کار گرفته شده و پتانسیل استفاده در درمانهای یکپارچه را نیز دارا است.»
ترجمه: حمیرا جمالپور
منبع: Nature Nanotechnology