دانشگاه تهران: بهره‌گیری از خواص نوری نانوذرات طلا جهت تشخیص سلول‌های سرطانی

محققان دانشکده علوم وفنون نوین دانشگاه تهران، اقدام به شناسایی و تشخیص سلول‌های سرطانی با استفاده از روش رنگ سنجی در نمونه‌های آزمایشگاهی نموده‌اند. این روش با بهره‌گیری از خواص نوری نانوذرات طلا، امکان تشخیص زودهنگام سلول‌های سرطانی در میان سلول‌های نرم

امروزه استفاده از نانو ذرات طلا به دلیل خواص نوری و الکترونیکی ویژه، پایداری و زیست سازگاری بالا و مورفولوژی قابل کنترل، در درمان و تشخیص بیماری‌ها مورد توجه ویژه‌ای قرار گرفته است. دکتر سید مرتضی حسینی هدف از این تحقیق را طراحی یک روش کارا جهت تشخیص ساده و سریع سلول‌های سرطانی رها شده در خون بیمار به کمک ویژگی رنگ سنجی نانوذرات طلا عنوان کرد. به این منظور، نمونه‌هایی از نانوذرات طلا عامل دار شده و عملکرد آن در راستای دستیابی به این هدف مورد ارزیابی قرار گرفته است.
حسینی در ادامه در خصوص نحوه‌ی تشخیص سلول‌های سرطانی با استفاده از نانوذرات طلا، افزود: « اساس شناسایی سلول‌های سرطانی در این روش، ویژگی رنگ سنجی نانوذرات طلا وابسته به خواص رزونانس پلاسمون سطحی بی نظیر آن‌هاست که باعث تغییر رنگ می شود.. نانوذرات طلای جدا از هم، در صورتی که در فاصله‌ای بیش از قطر ذرات قرار گیرند، رنگ قرمز ایجاد می‌کنند. این در حالی است که تجمع نانوذرات در فاصله‌ای کمتر از قطر ذرات، سبب تغییر رنگ از قرمز به بنفش می‌شود.»
وی در ادامه پیرامون نتایج عملکرد نانوذرات در حضور سلول‌های سرطانی عنوان کرد: «در حضور سلول سرطانی، پس از افزودن نانوذرات طلای عامل دار شده به توده سلولی، نانوذرات آزاد در محیط باقی مانده و آنچه مشاهده می‌شود، رنگ قرمز است. این در حالی است که در غیاب سلول سرطانی و یا در حضور سلول نرمال، پس از افزودن نانوذرات طلای عامل دار شده، به دلیل تجمع نانوذرات طلا، رنگ بنفش حاصل می‌شود.»
محقق این طرح، ضمن مقایسه‌ی مزیت‌های استفاده از این روش با روش‌های تشخیصی متداول عنوان کرد: « عدم نیاز به دستگاه‌های گران‌قیمت و کارشناسان ماهر در اجرای این روش تشخیصی از ویژگی رنگ سنجی منحصربه‌فرد نانوذرات طلا ناشی می‌شود. این روش ضمن صرفه‌جویی در زمان تشخیص بیماری، باعث عدم تحمیل هزینه‌های گزاف به بیمار می‌گردد.»
حسینی در پایان به روش ساخت و بررسی این روش اشاره کرد و افزود: «در این مطالعه، از اپتامر نوکلئولین که قابلیت اندوسیتوز توسط سلول‌های سرطانی دارد، استفاده شد. به این منظور، ابتدا نانوذرات طلا توسط دو آلکان-تیول پروب عامل دار شدند. سپس به‌منظور بررسی عملکرد آن‌ها در حضور سلول سرطانی، اپتامر اندوسیتوز شد. پس از افزودن نانوذرات طلای عامل دار شده به سوپرناتانت، نانوذرات آزاد در محیط باقی‌مانده و رنگ قرمز مشاهده شد. همچنین در غیاب سلول سرطانی، دیگر اپتامر بلعیده نشد (به بیان دقیق‌تر، به میزان کمتری بلعیده شد) و پس از افزودن نانوذرات طلای عامل دار شده، تجمع نانوذرات طلا به‌واسطه‌ی هیبریداسیون آن‌ها با اپتامر منجر به ایجاد رنگ بنفش شد.»
نتایج این کار در مجله‌ی Analytica Chimica Acta (جلد 904، سال 2016، صفحات 92 تا 97) به چاپ رسیده و حاصل همکاری دکتر سید مرتضی حسینی – عضو هیئت علمی دانشگاه تهران- یاسمن سادات برقعی – دانشجوی دکتری نانوبیو تکنولوژی همین دانشگاه – و سایر همکاران است.