پیماشگر مبتنی بر نقاط کوانتومی برای تصویربرداری سه‌بعدی از سلول

محققان دانشگاه ایلینویز با همکاری پژوهشگران مایوکلینیک در روچستر موفق به ساخت پیمایشگر مولکولی شدند که از آن می‌توان برای اندازه‌گیری و شمارش RNA در سلول‌ یا بافت استفاده کرد.

این پیمایشگر با استفاده از روش رایج هیبریداسیون و فلورسانس موسوم به FISH ساخته شده‌است. در این نمابشکر از نقاط کوانتومی به‌عنوان مولکول‌های نشردهنده نور استفاده شده‌است، در حالی که در روش‌های رایج از رنگ‌های فلورسانس استفاده می‌شود.

نقاط کوانتومی مورد استفاده در این پروژه از آلیاژ جیوه، کادمیم، روی و سلنیوم هستند و این نقاط می‌توانند مستقل از ابعاد خود، ایجاد رنگ کنند، در حالی که در نقاط کوانتومی نشر نور وابسته به ابعاد نقاط است.

علاوه‌بر این، این گروه کشف جدیدی کردند که می‌تواند بر مشکل و محدودیت رنگ‌ها در طول فرآیند FISH کمک کند. معمولاً پیمایشگرهایی که با روش FISH تولید می‌شوند، به سرعت دچار زوال شده و برای تصویربرداری سه‌بعدی مناسب نیستند.

آندرو اسمیت از محققان این پروژه می‌گوید: « با جایگزینی نقاط کوانتومی به جای رنگ‌های رایج، دیگر مشکل ناپایداری وجود نخواهد داشت و ما می‌توانیم تعداد RNAها را با دقت بالایی شمارش کنیم. علاوه‌بر این ما نشان دادیم که می‌توان بر محدودیت بنیادین ابعاد مولکول برچسب در سلول غلبه کرد و طراحی جدیدی برای آنالیز RNA درون سلول‌ها ارائه کردیم.»

در آزمون‌های انجام شده روی سلول‌های HeLa و سلول‌های سرطان پروستات، این گروه تحقیقاتی دریافتند که شمارش سلول‌ها با روش FISH حاوی رنگ بعد از مدت زمان چند دقیقه دچار مشکل می‌شود، در حالی که با استفاده از پیمایشگر حاوی نقاط کوانتومی می‌توان بیش از 10 دقیقه به شمارش RNAها ادامه داد و این پیمایشگرها می‌توانند تصویربرداری سه‌بعدی را امکان‌پذیر کنند.

اسمیت می‌گوید: « این پیمایشگر اهمیت زیادی دارد؛ چرا که تصویربرداری از سلول‌ها و بافت‌ها نیاز به برش‌زنی لایه به لایه دارد که هر لایه باید جداگانه برچسب بخورد، اما با این روش نیاز به این کار نیست.»

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه‌ی Nature به چاپ رسید‌ه‌است.