سه شنبه, ۲۸ خرداد ۱۳۸۷

مشاهده درون بدن حیوانات با استفاده از نانوذرات

یک گروه تحقیقاتی از Stanford CCNE ، با تحقیق روی نانوذراتی که به‌طور اختصاصی برای تولید سیگنال واضح میکروسکوپ Raman طراحی شده‌اند، ثابت کرد که این ذرات می‌توانند تصویری از کل بدن در حیوانات کوچک به دست دهند. با این تصویر می‌توان محل تومور را آشکار نمود و مسیر حرکت نانوذره در بدن را نیز بررسی کرد.
در این تحقیق از دو ماده به عنوان ماده حاجب surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS)، استفاده شد: یکی نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره و دیگری، یکی از انواع تجاری نانوذرات طلا با روکش سیلیکا(Nanoplex biotags) هرکدام از Nanoplex biotagها یک سیگنال Raman منحصربه‌فرد را ایجاد می‌کند. برای آشکارسازی هر کدام از این نانوذرات، محققان یک میکروسکوپ Raman استاندارد را طراحی کرده‌ تا به‌صورت کارآمد سیگنال‌های Raman تولیدشده در عمق بدن حیوان زنده را اندازه‌گیری کند.
در یک آزمایش محققان دو نوع Nanoplex biotag مجزا را به موش تزریق کرده، توانستند حرکت هر دو را در بدن حیوان، به‌طور همزمان بررسی کنند، سپس همین کار را با چهار Nanoplex biotag مختلف انجام دادند که باز هم در بررسی همزمان حرکت آنها موفق بودند. توانایی این بررسی همزمان به‌دلیل سیگنال Raman منحصربه‌فردی است که به‌وسیله این ذرات ایجاد می‌شود.
محققان توانستند نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره ـ که با هدف یک تومور خاص به کار برده شده بودند ـ را نیز در مکانی که تومور در حیوان زنده کاشته شده بود، آشکار کنند.
در آزمایش بعدی ثابت شد که می‌توان از میکروسکوپ (در زمان حیات حیوان) برای مطالعه چگونگی متصل شدن نقاط کوانتمی هدفمند به عروق خونی تومورها استفاده کرد. در این مطالعه‌ محققان نشان دادند که نقاط کوانتمی هدفمند ـ که به avb3 integrin در عروق خونی تومورها متصل می‌شوند ـ با بافت هدف جذب نمی‌شوند.
همچنین محققان با شگفتی دریافتند که نقاط کوانتمی به‌تنهایی به هدف خود متصل نمی‌شوند، بلکه برای ایجاد اتصال به انبوهی از نقاط کوانتومی و یا نقاط کوانتومی aggregateشده احتیاج است. محققان این نتایج را در چند سیستم نمونه تأیید کردند و در حال تلاش برای ساخت مدل‌هایی برای توجیه این رفتار شگفت‌آور هستند.