غربالگری سریع و ارزان‌قیمت ایمنی نانو مواد با روش‌های آزمایشگاهی جدید

محققین دانشگاه کالیفرنیای لس آنجلس (UCLA) روشی طراحی کرده‌اند که با استفاده از ریز‌تراشه‌ها، خطرات بالقوه نانو‌مواد را پیش‌بینی می‌کند. به گفته‌ی پرفسور هانگ منگ از UCLA، نانو مواد مهندسی شده خاص، از قبیل نانو لوله‌های کربنی غیرخالص که برای استحکام محصولات تجاری استفاده می‌شوند، اگر در طول فرایند ساخت وارد ریه شوند، آسیب‌های جبران ناپذیری ایجاد می‌کنند. این روش آزمایشگاهی جدید می‌تواند برای آنالیز میزان خطرات بالقوه نانو مواد استفاده گردد.
روش مشابهی نیز می‌تواند برای شناسایی نشانگرهای زیستی استفاده شود که به دانشمندان و پزشکان در شناسایی سرطان و بیماری‌های عفونی کمک می‌کند. در حال حاضر، دانشمندان نشانگرهای زیستی را با استفاده از روش‌های دیگری شناسایی می‌کنند که یکی از رایج‌ترین آن‌ها روش الیسا (ELISA) می‌باشد. این روش جدید، «آزمون نیمه هادی الکترونیکی بدون بر‌چسب» یا سلفا (SELFA) نامیده می‌شود. بر اساس پژوهش منتشر شده با عنوان “آزمون نیمه هادی الکترونیکی بدون برچسب برای سم شناسی مبتنی بر پیش بینی”، این روش جدید کم هزینه و سریع است و از صحت بالایی برخوردار می‌باشد. این پژوهش‌ها، به سرپرستی پروفسور منگ، استادیار پزشکی UCLA، و چی اون چوی، دانشیار مهندسی برق و مهندسی زیستی UCLA، انجام شده‌است.
دانشمندان از روش الیسا به منظور آنالیز نمونه‌های زیستی از جمله شناسایی التهاب سلول‌های اپیتلیال ریه در تماس با نانومواد، سال‌ها استفاده کرده‌اند. اما این روش باید در محیط آزمایشگاهی و توسط کارشناس ماهر انجام شود و هر آزمایش می‌تواند تقریبا 700 دلار هزینه داشته باشد و 5 تا 7 روز زمان می‌برد.
در مقابل، روش سلفا از ریز‌تراشه‌ها برای آنالیز نمونه‌ها استفاده می‌کند. بر اساس اظهارات محققین UCLA این آزمون بین 30 دقیقه تا دو ساعت طول می‌کشد و اگر در حجم بالا انجام شود، تنها چند دلار برای هر نمونه هزینه دارد.
تراشه سلفا حاوی یک نانو سیم T شکل است که به عنوان حسگر و تقویت کنده یکپارچه عمل می‌کند. برای آنالیز نمونه‌ها، دانشمندان آن را روی یک تراشه حسگر قرار دادند. قسمت عمودی نانو سیم T شکل جریان مولکول‌های در حال آنالیز را به نوع دیگر تبدیل و بخش افقی سیگنال را تقویت می‌کند تا مولکول‌ها را تشخیص دهد. استفاده از نانو سیمT شکل، در آزمایشگاه پروفسور چوی انجام گرفته‌ و به عنوان اختراع دانشگاه UCLA ثبت شده‌است. دانشمندان UCLA سلول‌های کشت داده شده را در مواجهه با نانو مواد مختلف قرار دادند و سپس یافته‌های حاصل از سلفا را با یافته‌های سایر روش‌ها مقایسه کردند.
پروفسور منگ  می‌گوید: «از طریق اندازه‌گیری غلظت‌های نشانگرهای زیستی در کشت سلولی، نشان دادیم که روش سلفا، 100 برابر نسبت به روش الیسا دقیق‌تر است». این بدان معنی است که نه تنها این روش قادر به آنالیز نمونه‌های خیلی کوچکتر می‌باشد، بلکه می‌تواند خطای آزمایش را نیز کاهش دهد.
همچنین پروفسور چوی  می‌گوید: «روش سلفا، پتانسیل ایجاد التهاب نانومواد در داخل سلول‌ها، را پیش‌بینی می‌کند. صحت این پیش‌بینی‌ها از طریق تصویربرداری و آزمایشات بر روی ریه حیوانات قابل اثبات است.»