تشخیص هویت سلول‌های سرطانی با استفاده از نانوذرات

گروهی از محققان دانشگاه ایالتی میشیگان به رهبری دکتر ژوئفی هوآنگ با استفاده از نانوذراتی که برای تشخیص مولکول‌های خاص متصل‌شونده به قند در سطح سلول ها طراحی شده‌اند، فرایندی توسعه داده‌اند که از تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) برای رمزگشایی کدهای مبتنی بر قند که نشان‌دهنده نوع سلول‌های سرطانی و سالم است، بهره می‌برد.

این پژوهشگران کار خود را با سنتز مجموعه‌ای از نانوذرات مغناطیسی که هر یک با نوع متفاوتی از مولکول‌های قند پوشانده شده بود، آغاز کردند. هر یک از سلول‌های پستانداران روی سطح خود مجموعه‌ای از گیرنده‌های متصل‌شونده به قند به نام لکتین‌ها دارند و هر لکتین تمایل خاصی به یک یا چند نوع قند از خود نشان می‌دهد. گروه تحقیقاتی دکتر هوآنگ با بهره‌گیری از چندین نانوذره که هر یک با نوع متفاوتی از مولکول‌های قند پوشانده شده بودند، توانستند یک امضای اتصال به قند را که ویژگی هر نوع خاص از سلول‌هاست، شناسایی کنند. چون این نانوذرات به شدت مغناطیسی هستند، به‌راحتی با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) شناسایی می‌شوند؛ در ضمن هر نانوذره سیگنال MRI خاص خود را دارد.

این دانشمندان با استفاده از ۵ نانوذره مغناطیسی روکش‌دهی شده با مولکول‌های مختلفِ قند، توانایی خود را در تشخیص میان ۱۰ نوع سلول مختلف بررسی کردند. آنها نشان دادند که با استفاده از یک روش ریاضی به نام آنالیز تشخیص خطی (linear discriminant analysis) می‌توانند با بررسی سیگنال‌های ترکیبی MRI که توسط هر نانوذره تولید می‌شود، هر ۱۰ نوع سلول مختلف را تشخیص دهند. این روش نه تنها می‌تواند سلول های بدخیم و سالم را از هم تشخیص دهد، بلکه این قابلیت را دارد که میان سلول‌های سرطانی بسیار شبیه هم که با استفاده از روش های مبتنی بر آنالیز کیفی ترکیب قند یا پروتئین خود قابل تشخیص نیستند، تمایز قائل شود.

جزئیات این کار در مقاله‌ای با عنوان:

Magnetic Glyco-Nanoparticles: A Tool to Detect, Differentiate, and Unlock the Glyco-Codes of Cancer via”

” Magnetic Resonance Imaging

در مجله Journal of the American Chemical Society منتشر شده است. خلاصه‌ای از این مقاله در سایت اینترنتی مجله قابل دسترس است.