امکان به کار گیری نانوذرات طلا برای تشخیص سرطان

پژوهشگران دانشگاه پوردو، نانوذرات طلایی ساخته‌اند که قادر به شناسایی آنتی‌ژن‌های پروتئینی موجود روی سلول‌های سرطانی سینه هستند؛ این نانوذرات امکان به کارگیری این ذرات ریز را به‌عنوان ابزاری برای تشخیص سرطان فراهم می‌آورد.

شاید اگر روزی از طلا در جستجوی سلول‌های سرطانی استفاده شود، علاوه بر ارزش ریالی،
جایگاهش به‌عنوان فلزی ارزشمند ـ البته به یک اعتبار دیگر ـ تثبیت گردد.

پژوهشگران دانشگاه پوردو، نانوذرات طلایی ساخته‌اند که قادر به شناسایی آنتی‌ژن‌های
پروتئینی موجود روی سلول‌های سرطانی سینه هستند؛ این نانوذرات امکان به کارگیری این
ذرات ریز را به‌عنوان ابزاری برای تشخیص سرطان فراهم می‌آورد.

به گفته آقای Joseph Irudayaraj، دانشیار در زمینه مهندسی کشاورزی و بیولوژیک و
سرپرست گروه پژوهشی، هزینه این فناوری سه برابر ارزان‌تر از فناوری رایج کنونی است
و می توان بارها برای به دست آوردن اطلاعات کمی و کیفی از آن استفاده کرد.

سرپرست این گروه پژوهشی که روش جدید ابداعی‌اش برای تهیه نانو‌ذرات٬ این ماه در
نشریه
“Analytical Chemistry ” این ماه، چاپ گردید می گوید: «ما امیدواریم که این فناوری
به‌زودی نقشی حیاتی را در تشخیص اولیه و کنترل سرطان سینه داشته باشد. هدف ما این
است که این فناوریی در چهار سال آینده مصرف تجاری پیدا کند.

نانو‌ذرات یا نانومیله‌های طلا، ذرات طلای ریز و میله‌ای شکل و کوچک‌ی ـکوچک‌تر از
ویروس‌ها ـهستند؛ این ذرات را به آنتی‌بادی‌هایی متصل می‌کنند که برای باند شدن به
آنتی‌ژن‌های اختصاصی خود بر روی سطح سلول طراحی شده‌اند.

پژوهشگران با بررسی این آنتی‌ژن‌های سطحی ( پروتئین‌های روی سطح خارجی سلول )
اطلاعات با‌ارزشی را درباره این که یک سلول از کدام نوع است و یا در کدام مرحله از
چرخه زندگی خود به سر می برد٬ پیدا می نمایند.

به گفته آقای Irudayaraj، توانایی تشخیص دقیق یک آنتی‌ژن خاص در تشخیص سرطان بسیار
مفید خواهد بود؛ زیرا انواع مشخصی از سرطان‌ها دارای آنتی‌ژن‌های سطحی خاصی هستند.

در مطالعه دیگری که نتایج آن ماه پیش در نشریه ” Nano Letters ” چاپ شد، آقای
Irudayaraj نشان داد که اگر نانومیله‌ها همراه با یک روش عکس‌برداری خاص به کار
گرفته شوند با باند شدن به آنتی‌ژن‌های شناخته‌شده بر روی سطح خارجی این سلول‌ها
توان تشخیص سلول‌های بنیادی سرطانی را خواهند داشت.

تشخیص سلول‌های بنیادی سرطانی بسیار مهم است؛ زیرا این سلول‌ها بسیار تهاجمی بوده،
بیشتراز سایر انواع سلول‌های سرطانی به دیگر اندام‌ها گسترش ( متاستاز ) پیدا می
کنند. در این روش تشخیص سرطان نیز مانند آزمایش بر روی نمونه بافتی٬ سلول‌ها را از
نمونه خونی بیمار تهیه می نماییم.

نانوذرات یا همان ابزار مولکولی نانومیله‌های طلا٬ به گونه‌ای ساخته می شوند که
اندازه‌شان با آنتی‌ژن هدفشان متناسب باشد. در این روش نانومیله‌های طلا با باند
شدن به آنتی‌ژن‌های ویژه خود موجب پراکنش نور به طزرز خاصی می شوند که این نحوه
پراکنش نور، پژوهشگران را برای تشخیص ابعاد نانومیله طلا٬ نوع آنتی‌بادی همراه آن و
نوع آنتی‌ژن هدف بر روی سلول سرطانی که وجودش برای برقراری اتصال لازم است، توانا
می‌سازد.

تعداد مبتلایان به سرطان سینه در آمریکا سالانه بیش از ۲۰۰ هزار نفر است و ۸۰ درصد
آنان به نوعی درمان می شوند. نظر به این که در ۴۰ درصد از این بیماران بیماری
دوباره برگشت خواهد نمود٬ کنترل منظم این بیماری که یکی از کاربردهای این روش است٬
ضروری می‌نماید.

به گفته آقای Irudayaraj هزینه روش استفاده از نانومیله‌های طلا برای تشخیص سرطان
یک سوم هزینه روش مورد کاربرد کنونی آن؛ یعنی فلوسایتومتری است. اساس کار
فلوسایتومتری باند شدن ابزارهای فلورسنت به سلول‌های سرطانی است؛ در حالی که اساس
کار روش نانومیله‌های طلا ذرات حساس ریز اتمی موجود در نانوذرات طلاست.

همچنین روش نانوذره‌‌ها تنها برای انجام دادن به تعداد کمی سلول نیاز دارد؛ در حالی
که در روش فلوسایتومتری صدها تا هزاران سلول نیاز است که این ویژگی می تواند در
هنگام کم بودن حجم نمونه یک مزیت برای این روش به شمار رود.

بنا به توضیحات Irudayaraj و گروه تحقیقی همراه او Harikrishna Nakshatri ،پژوهشگر
در دانشکده ی پزشکی دانشگاه ایندیانا ، و Chenxu Yu ، پژوهشگر دوره ی فوق دکتری،
نانومیله‌ها به سه آنتی‌ژن متفاوت باند می شود: دو عدد از این آنتی‌ژن‌ها برای
محاسبه قابلیت تهاجمی سرطان به کار می روند و از آنتی‌ژن سوم (که میزان بیان شدن آن
در انواع مختلف سرطان یکسان است ) برای محاسبه میزان بیان شدن دو آنتی‌ژن دیگر
استفاده می‌شود.

به گفته آقای Irudayaraj نانومیله‌های طلایی ساخته‌شده او ساخته، در آینده قادر به
تشخیص ۱۵ آنتی‌ژن خواهد بود که به این ترتیب زمینه برای آزمایش‌های تشخیصی فراهم
خواهد شد که انواع بیشتری از سلول‌های سرطانی را پوشش خواهد داد.

در مجموع می‌توان گفت که آقای Irudayaraj در حال طراحی روشی جدید، متداول و مقرون
به صرفه‌ای برای تشخیص سلول‌های سرطانی است تا سلول‌های سرطانی در آن با نمونه خون
گرفتن از بیماران فراهم می شود، سپس نانومیله‌ها به نمونه سلولی افزوده می شود تا
در صورت وجود آنتی‌ژن‌های اختصاصی به آنها متصل گردند، و پس از آن هم سلول‌ها در یک
اسلاید میکروسکوپی عکس‌برداری، قرار می گیرند. بعد از برخورد نور به نانومیله‌ها و
پراکنش آن٬ یک دوربین مخصوص این پراکنش را ثبت نموده ، به کمک یک کامپیوتر آن را
تجزیه و تحلیل می نماید که در پایان بر اساس داده‌های حاصل از این تجزیه و تحلیل‌ها
تشخیص انجام می گیرد.