بازشناسی با استفاده از ذرات مغناطیسی

محققان می‌گویند: وقتی از حسگرهای مغناطیسی برای تشخیص اجزای مغناطیسی ثابت در مواد از طریق فرایندهای شناسایی زیستی استفاده می‌شود، عمل آشکارسازی بر اساس برچسب‌های مغناطیسی به‌سرعت و دقت و با هزینه‌ی اندک انجام می‌شود.

محققان می‌گویند: وقتی از حسگرهای مغناطیسی
برای تشخیص اجزای مغناطیسی ثابت در مواد از طریق فرایندهای شناسایی زیستی
استفاده می‌شود، عمل آشکارسازی بر اساس برچسب‌های مغناطیسی به‌سرعت و دقت و
با هزینه‌ی اندک انجام می‌شود.

هر چند، این روش شامل چندین مرحله (ثابت کردن مولکول‌های مورد ردیابی،
جداسازی پیوند غیر هدف و…) است، موانعی وجود دارند که حساسیت، سرعت و
هزینه و در نهایت اندازه‌ی سیستم را محدود می‌کنند.

در روش دیگری که به‌وسیله‌ی تویوهاشی تک و همکاران در مؤسسه‌ی تکنولوژی
توکیو در مرکز تحقیقات بین رشته‌ای الکترونیک ارائه شده‌است، گزارشی در
خصوص طرح زیست‌حسگر جدیدی بر اساس تغییرات مانیتورینگ در ارسال اپتیکی
محلولی حاوی رشته‌های خودآرای ذرات مغناطیسی عملکردی که به‌وسیله‌ی میدان
مغناطیسی خارجی قابلیت چرخش دارند، تهیه شده‌است. این روش هموژنز سریع و با
دقت بالا در غلظت‌های مختلف کار می‌کند و نیاز به لایه‌ یا حسگرهای
مغناطیسی ندارد.

طول زنجیرهای ذرات مغناطیسی بیوتی که در
محلول می‌چرخند با افزایش زیست‌مولکول‌های تکمیلی(آویدین) به محلول افزایش
می‌یابند و افزایش در طول زنجیر مستقیماً در ارتباط با غلظت آویدین در
محلول است. این تغییر در طول زنجیرها با دقت بالایی به‌وسیله‌ی تغییرات تحت
نظر قرارگرفته در انتقال اپتیکی، از طریق زنجیرهای در حال چرخش در محلول،
اندازه‌گیری می‌شود. قابل توجه اینکه انتقال اپتیکی از طریق محلول به طول
زنجیرهای در حال چرخش بستگی دارد که در عوض به غلظت مولکول‌های آویدین
افزوده‌شده به محلول، وابسته است.

تنظیمات آزمایشگاهی شامل سه جزء است: منبع نور پرتوی سفید غیر پلاریزه، ظرف
حاوی محلول دارای ذرات مغناطیسی فعال، و اسپکترومتر کامپکت. ذرات مغناطیس
بیوتی‌ای که محققان از آنها استفاده کرده‌اند، به قطر ۲۵۰ نانومتر و شامل
ذرات سوپرامغناطیسی به شکل یک ماتریکس پلیمری است. سطح پلیمر به‌وسیله‌ی
زیست‌مولکول‌های بیوتین و غلظتی از آویدین افزوده‌شده به محلول با اعمال یک
میدان مغناطیسی در حال چرخش به ظرف و بررسی انتقال اپتیکی محلول در هنگام
افزودن مولکول هدف(آویدین) به محلول قابل اندازه‌گیری است. ظرف مدت ۳۰
ثانیه، محققان به‌صورت کمّی می‌توانند غلظت آویدین افزوده‌شده به محلول را
با دفت ۱۰۰ پیکامتر و دامنه‌ی‌داینامیک حداقل چهار برابر اندازه‌گیری کند.
این پروتکل سریع، دقیق، ارزان و با روش هموژنز بوده و برای بررسی تعیین
کمیت فرایندهای بازشناسی زیستی است.