«بارکد چیپ» موجب کاهش قیمت و افزایش سرعت تست‌های خونی می شود

نوعی چیپ بارکد پیشرفته که اخیراً به‌وسیله‌ی یک گروه
تحقیقاتی(متشکل از چندین آزمایشگاه مختلف) ساخته شده، انقلابی در تست‌های
تشخیصی پزشکی ایجاد خواهد کرد.

در کمتر از ده دقیقه و با کمک یک قطره خون، این چیپ می‌تواند غلظت
پروتئین‌هایی همچون پروتئین‌هایی که به‌واسطه‌ی وجود بیماری‌های قلبی و یا
سرطان در خون ظاهر و علامت مشخصه‌ی این بیماری‌ها محسوب می‌شوند را تعیین
نماید.

این وسیله که به IBBC معروف است، به‌وسیله‌ی اعضای Nanosystems Biology
Cancer Centerیکی از هشت مرکز Cancer Nanotechnology Excellence (CCNEs)
ساخته شده‌است.

رهبری این گروه تحقیقاتی را دکنرJames R. Heath از انستیتوی تکنولوژی
کالیفرنیا(Caltech) و دکتر Leory Hood از انستیوی سیستم های بیولوژیک بر
عهده داشتند و نتایج تحقیقات آنها در مجله‌ی Nature Biotechnology به چاپ
رسیده‌است.

IBBC در حد ابعاد یک اسلاید میکروسکوپی است و جنس آن از شیشه پوشش داده‌شده
با سیلیکون است.

طراحی سطح این چیپ به گونه‌ای است که جریان میکرومایع بتواند در آن حرکت
کند. پس از آنکه یک قطره خون از این کانال میکروسکوپی به این سیستم وارد
شد، پلاسمای غنی از پروتئین جدا شده، زیست‌مارکرهای پروتئینی اندازه‌گیری
می‌شود.

استفاده از این چیپ، سرعت اندازه‌گیری‌ها را افزایش داده، هزینه‌ی آن را
کاهش می‌دهد.

در تست‌های مرسوم، یک یا چندین ویال خونی از بیمار گرفته شده، در آزمایشگاه
سانتریفیوژ و به دو بخش سلولی و پلاسمایی تقسیم می‌شود، سپس از بخش
پلاسمایی برای انجام سنجش‌های پروتئینی استفاده می‌شود که کاری سخت و
پردردسر است؛ به طوری که اگر باعجله هم انجام شود، چندین ساعت به طول
می‌انجامد.

هر کیت تشخیصی برای یک پروتئین، ۵۰ دلار هزینه دربردارد.

به کمک این چیپ ضمن کاهش زمان و هزینه، امکان سنجش خون هشت نفر بصورت
همزمان نیز میسر شده‌است و در هر بار سنجش، پروتئین‌های زیادی نیز سنجیده
می‌شود.

با ورود خون به IBBC و ورود آن به کانال میکروسکوپی، پلاسمای آن به
کانال‌های باریکی هدایت می‌شود که از کانال اصلی منشعب شده‌است.
نحوه‌ی طراحی این بخش چیپ به‌گونه‌ای است که مانند شبکه ای از رزیستور
ها(Resistor) جداسازی پلاسما را به نحو مطلوبی انجام می‌دهند. در ادامه
پلاسما از میان بارکدهایی عبور می‌کند که شامل یکسری خطوط با عرض۲۰ میکرون
هستند.در این جا، بارکدها امکان جداسازی یک پروتئین ویژه را از پلاسما
فراهم می‌سازند.

با پر شدن بارکدها، نور فلورسانس تابیده‌شده و میزان درخشندگی وابسته به
حجم پروتئین خواهد بود و بدین ترتیب غلظت پروتئین مشخص می‌شود.

محققان با این فناوری، هورمونHCG را که در هنگام حاملگی تا صد هزار برابر
افزایش می‌یابد، اندازه‌گیری کرده‌اند.

همچنین در بیماران مبتلا به سرطان پروستات و سینه، برای اندازه‌گیری
زیست‌مارکرهای پروتئینی استفاده شد.

این زیست‌مارکرها در بیماران مختلف متفاوت است؛ مثلاً زنی که سرطان سینه
دارد با مردی که به سرطان پروستات مبتلاست، زیست‌مارکرهای متفاوتی خواهد
داشت، همچنین زنی که سرطان خوش‌خیم دارد با زنی که به سرطان بدخیم سینه
مبتلاست، زیست‌مارکرهای مختلفی خواهد داشت.

بنابراین تشخیص این زیست‌مارکرها این امکان را به پزشکان می دهد تا درمان
های اختصاصی را برای بیماران خود اعمال نمایند و نیز پاسخ بیماران را نسبت
به دارو ها دریابند.

IBBC هم‌اکنون در بیماران مبتلا به glioblastoma (نوع پیشرفته‌ای از
تومورهای مغزی) استفاده می‌شود. اطلاعات این چیپ بارکدها با استفاده از
اسکنری خوانده می‌شود که از آن در تحقیقات بیان ژن و پروتئین نیز استفاده
می‌شود.

به عقیده‌ی Rong Fan باید اسکنرهای فوق آن قدر ساده شوند که شبیه اسکنرهای
UPC سوپرمارکت‌ها باشند.

این تحقیقات در مقاله‌ای تحت عنوان Integrated barcode chips for rapid,
multiplexed analysis of proteins in microliter quantities of blood,” به
چاپ رسیده‌است.