ساخت نانو ابزار زیست حسگر با کارآیی بالا در عرصه پزشکی

اخیراً محققان دانشگاه آریزونا موفق به ساخت دستگاهی شده‌اند
که از آن برای بررسی بیماریهایی چون سیاه زخم، سرطان، و
استافیلوکوک‌های طلایی مقاوم به آنتی بیوتیک ها استفاده میشود.
این دستگاه با بکارگیری کوچکترین موتور چرخنده ساخته شده است.

این محققان روی آنزیمی موسوم به F1 آدنوزین تری فسفات یا
F1-ATP ase مطالعه می کنند. این آنزیم ۱۲-۱۰ نانومتر قطردارد و
دارای یک محور است و با چرخش خود گشتاور ایجاد می کند. این
آنزیم با تبدیل ATP به ADP انرژی آزاد می کند.

محققان با افزودن پروب نوری موسوم به نانواستوانه طلا آنزیم را
تجهیز کردند با شناسایی ملکول DNA مورد نظر این مجموعه تابش می
کند این کار با اتصال آنزیم به یک سطح ممکن شده است سپس یک
قطعه DNA تک رشته‌ای بیوتینیل شده به محور آنزیم متصل گردید.
پروتئین نشانگر بیوتین بر روی DNA به طور اختصاصی به گلیکو
پروتئین آویدین متصل می گردد با افزودن آویدین – نانو استوانه
، این مجموعه به DNA دارای بیوتین متصل شده و مجموعه ای پایدار
تشکیل می‌گردد. با افزودن نمونه حاوی DNA مورد نظر، این DNA به
DNA مکمل متصل به آنزیم متصل می گردد. مجموعه DNA که بین نانو
استوانه و محور قرار میگیرد، پلی محکم ایجاد می‌کند. با افزودن
ATP به محلول ، محور آنزیم شروع به چرخش می کند و با آن DNA دو
رشته ای و نانو استوانه به چرخش در می آید. این نانو ابزار
چرخنده نوری قرمز رنگ تابش می کند که آن را بوسیله میکروسکوپ
می توان شناسایی کرد.

به گفته محققان، چرخش بین نانو ابزارهای کاملا آرایش یافته و
نانواستوانه‌های غیر اختصاصی تفاوت گذاشته و در نتیجه حساسیتی
در حد یک زپتومول (۶۰۰ ملکول) ایجاد می کند به زبانی ساده‌تر
اگر آنزیم حرکت نکرده و تابش ندارد نمونه مورد نظر موجود
نمیباشد.

بر اساس گفته محققان به نظر می‌رسد که این روش دقت بیشتری در
مقایسه با روش مرسوم PCR در شناسایی قطعات DNA دارا می باشد
محققان در نظر دارند با بکارگیری این فناوری شرکتی تاسیس و
ابزاری جهت شناسایی DNA بسازند.

نتایج این مطالعه در مجلات Lab on a chip , Chemical Biology
منتشر گردیده است.