پروفسور یورگن کژمس و گروه تحقیقاتی وی در دانشگاه آرهوس با همکاری محققانی از دانشگاه گرونینگن، به پیشرفت چشمگیری در توسعه نانوحفره‌ها رسیده‌اند که می‌تواند برای تشخیص سریع و زودهنگام بیماری‌ها به کار گرفته شود.
نانوحفره‌ها برای ساخت کیت‌های تشخیص طبی استفاده می‌شوند
در مقاله‌ای با عنوان Specific Detection of Proteins by a Nanobody-Functionalized Nanopore Sensor که در مجله ACS Nano منتشر شده است، محققان یک روش نوآورانه جدید برای یافتن پروتئین‌های خاص در مایعات بدن مانند خون ارائه کردند که بدون نیاز به برچسب زدن پروتئین‌ها را شناسایی می‌کند. این تحقیق یک نقطه عطف مهم در فناوری نانوحفره است و می‌تواند تشخیص پزشکی را متحول کند.
نانوحفره‌ها کانال‌های ریزی هستند که می‌توانند به عنوان حسگر استفاده شوند. محققان، به سرپرستی یورگن کژمس و جیووانی مگلی، این کار را با ایجاد نوع خاصی از نانوحفره‌ها به نام کلیا (ClyA) انجام دادند که مولکول‌های اسکنر، به نام نانوبادی به آنها متصل هستند.
این نانوبادی‌ها قادر به تشخیص پروتئین‌های مختلف با دقت حیرت‌انگیزی هستند. در این مطالعه، محققان با استفاده از آداپتور DNA، نانوبادی‌ها را به ClyA وصل کردند. آنها با استفاده از یک سری نانوبادی، حسگرهای مختلف نانوحفره‌ای ایجاد کردند که می‌تواند انواع پروتئین‌ها را در اندازه‌های مختلف تشخیص دهد.
این تیم تحقیقاتی نانوحفره‌هایی ساختند که نانوبادی‌های تخصصی به آنها متصل شده بود. این نانوحفره‌ها توانایی تشخیص پروتئین سنبله SARS-COV-2 داشته و یک نشانگر پروتئینی برای سرطان پستان به نام اوروکیناز از نوع پلاسمنوژن (UPA) را شناسایی می‌کند.
محققان با اندازه‌گیری تغییرات جریان‌های الکتریکی که به دلیل حضور این پروتئین‌ها در نانوحفره ایجاد می‌شوند، می‌توانند پروتئین‌های منفرد را پیدا و شناسایی کنند و حتی غلظت آنها را تعیین کنند. آنچه این پیشرفت را حتی بیشتر قابل توجه می‌کند این است که نانوحفره‌ها حتی در صورت آزمایش با نمونه‌های پیچیده مانند خون، بسیار دقیق و حساس عمل می‌کنند. در حال حاضر فن‌آوری‌های موجود ادغام نانوحفره‌ها را در یک دستگاه قابل حمل امکان‌پذیر می‌کند که می‌تواند از نانوحفره‌ها در اسکن مایعات برای بررسی مولکول‌های خاص استفاده کند. بنابراین می‌توانیم آینده‌ای را پیش‌بینی کنیم که بیماران بتوانند به سرعت و با دقت بیماری‌هایی مانند سرطان یا بیماری‌های عفونی را با آزمایش خون ساده تشخیص دهند.
اگرچه قبل از استفاده عمومی از این فناوری، لازم است که مطالعات بیشتری روی آن انجام شده تا اعتبارسنجی برای نتایج به دست آمده صورت گیرد، اما به هر حال همکاری بین این دو دانشگاه ما را یک قدم به این واقعیت نزدیک‌تر می‌کند.
