تشخیص کوکائین با حسگرهای نانوذره‌ای

محققان دانشگاه ایلینویز نمونه اولیه‌ای از یک نوار تست کوکائین را تولید کردند، این نوار تست در نمونه‌های بیولوژیکی از قبیل بزاق دهان و یا سرم‌های خونی قابل استفاده می‌باشد. این نوار که با نانوذرات طلا و آپتامرها ترکیب شده، در حضور کوکائین تغییر رنگ می‌دهد. دانشمندان معتقدند که با توجه به عدم احتیاج این روش به تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته می‌توان از آن در موارد اورژانسی مثل مواقعی که احتمال مسمومیت کوکائینی وجود دارد، استفاده کرد.

۲۷ دی- محققان دانشگاه ایلینویز نمونه اولیه‌ای از یک نوار تست
کوکائین را تولید کردند. این نوار تست در نمونه‌های بیولوژیکی می‌کنند بزاق دهان و
یا سرم‌های خونی قابل استفاده می‌باشد. این نوار که با نانوذرات طلا و آپتامرها
ترکیب شده، در حضور کوکائین تغییر رنگ می‌دهد. دانشمندان معتقدند که با توجه به عدم
احتیاج این روش به تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته می‌توان از آن در موارد اورژانسی مثل
مواقعی که احتمال مسمومیت کوکائینی وجود دارد، استفاده کرد.
آپتامرها مولکول‌های تک رشته‌ای اسید نوکلئوئیک هستند، که دانشمندان برای به دست
آوردن یک نوع خاص که توانایی پیوند قوی با مولکول‌های مورد نظر را نیز داشته‌ باشد،
‌باید آنها را از یک مجموعه استخراج کنند. اما کاربردهای وسیع این آپتامرها در
موارد تشخیصی، آینده روشنی ندارند، زیرا انجام تست‌های مربوط به آنها احتیاج به
آموزش در مورد کارهای آزمایشگاهی دارد و به همین دلیل چندان قابل کاربرد نیستند.

برای غلبه بر این مشکل Yi Lu و همکارانش در دانشگاه ایلینویز، از روش جریان جانبی
برای ایجاد تغییر رنگ قابل رؤیت با چشم غیرمسلح هنگام ورود این دارو (کوکائین) ،
استفاده کردند. روش جریان جانبی در کیت‌های تست بارداری نیز استفاده می‌شود، هرچند
این کیت‌ها بر اساس پادتن‌‌های قویتر از آپتامرها، عمل می‌کنند.
ابزار جریان جانبی این گروه شامل یک صفحه جذب، یک غشای جریان، یک صفحه پیوسته و یک
صفحه فیتیله‌سازی است. نانوذرات طلا متصل به آپتامر که کلوخه شده‌اند، به صفحه
پیوسته اضافه می‌گردند. این کلوخه‌ها شامل دو نوع نانوذره عامل‌دار شده با DNA
هستند که برخی از آنها حاوی مولکول‌های بیوتین بوده و برخی دیگر عاری از مولکول‌های
بیوتین می‌باشند. DNA مکمل دو ناحیه از آپتامر خاص-کوکائین می‌باشد.
افزودن مایع حاوی کوکائین به نوار تست‌کننده باعث تجزیه نانوذرات کلوخه شده و
آپتامر بجای DNA مکمل به مولکول‌های کوکائین متصل می‌گردد. نانوذرات طلای آزاد شده
آن قدر کوچک هستند که بتوانند از غشای بالایی این ابزار جریان بگذرند، این غشا از
عبور ذرات بزرگتر طلا، که به هم چسبیده‌اند، جلوگیری می‌کند. سپس نانوذرات طلای
آزاد شده به حرکت می‌کنند تا مولکول‌های بیوتین روی سطحشان، به نوار مولکول‌های
استریپتاویدین (streptavidin) متصل شوند. این کار باعث متراکم شدن نانوذرات و ایجاد
رنگ قرمز قابل رؤیت با چشم غیرمسلح می‌شود.
با این روش می‌توان تست‌های سریعی برای تشخیص‌های اورژانسی تعداد زیادی از مسمومیت‌ها
و داروها، انجام داد.