گروهی از محققان دانمارکی برای اولین بار تماس خودبخودی و نزدیک آرایه‌ای از نانوسیم‌های عمودی ایندیوم آرسنید را با دو خط سلولی مرتبط نشان داده‌اند.
مطالعه فرایندهای سلولی توسط آرایه‌های نانوسیمی
یکی از ویژگی‌های مهم مواد نانوساختار، تشابه اندازه آنها با نمونه‌های زیستی است
که این ویژگی، امکان استفاده از آنها در حسگری زیستی را فراهم می‌آورد. برای به دست
آوردن تصویری دقیق از فرایندها و اتفاقاتی که درون یک سلول زنده‌ی دست‌نخورده روی
می‌دهد، روش‌های حسگری باید غیرمخرب، غیرتهاجمی و بلادرنگ باشند. نانوموادی همچون
نانوالیاف، نانوسیم‌ها و نانولوله‌های کربنی به دلیل نسبت‌های ابعادی بالا
گزینه‌های ایده‌آلی برای کاربردهای سلولی به‌شمار می‌روند، زیرا می‌توانند بدون
ایجاد آسیب جدی، از غشای سلولی عبور کنند.
دکتر کارن مارتینز، استادیار مرکز نانوعلم دانشگاه کپنهاک می‌گوید: «یکی از
ابزارهای نویدبخش در این زمینه، آرایه‌ای از نانوساختارهای عمودی است که روی یک سطح
قرار گرفته‌اند. نانوسیم‌های نیمه‌رسانا به دلیل یکنواختی، تکرارپذیری تولید و
امکان تنظیم دقیق ویژگی‌های ذاتی (ابعاد فیزیکی، ساختار بلوری، ویژگی‌های الکتریکی
و اُپتیکی و …) مورد توجه خاص قرار دارند».
مارتینز و گروهش اخیراً برای اولین بار تماس خودبخودی و نزدیک آرایه‌ای از
نانوسیم‌های عمودی ایندیوم آرسنید را با دو خط سلولی مرتبط (سلول‌های جنینی کلیه
انسان و نورون‌های جنینی غده عصبی ستون فقرات موش) نشان داده‌اند. در این روش با
استفاده از آرایه‌ای از نانوسیم‌های عمودی به‌عنوان سطح کاشت سلولی، ارتباط میان
نانوسیم‌ها و سلول‌ها به سادگی و ملایمت و بدون نیاز به استفاده از نیروی خارجی
برای عامل دار کردن نانوسیم‌ها اتفاق می‌افتد. همچنین در این روش هر دو نوع از
سلول‌ها به مدت چند روز زنده باقی مانده و عملکرد طبیعی خود را حفظ می‌کنند.
مارتینز اشاره می‌کند که مدت زمان طولانی زنده ماندن سلول‌ها روی نانوسیم‌ها امکان
مطالعه فرایندهای سلولی بلندمدتی همچون جذب DNA و سپس بیان پروتئین را فراهم
می‌آورد.
نانوسیم‌های ایندیوم آرسنید این گروه توسط اپیتکسی تابش مولکولی تولید شدند. این
نانوسیم‌ها به‌صورت عمودی رشد کرده و دارای مقطع عرضی شش‌ضلعی با نانوذره طلا در
انتهای خود بودند که این نانوذره نقش کاتالیزور رشد را ایفا می‌کند. این نانوسیم‌ها
به طور معمول دارای طول ۱ تا ۳ میکرومتر و قطر ۱۰۰ تا ۳۰۰ نانومتر بوده و چگالی
آرایه نانوسیمی، ۱±۳۱ نانوسیم در هر ۱۰۰ میکرومتر مربع بود.
این گروه از محققان یک سری از عملکردهای مهم سلول‌ها را با استفاده از میکروگرافی
الکترونی روبشی و میکروسکوپی فلورسانس هم‌کانون بررسی کرده و نشان دادند که تماس
نزدیک این سلول‌ها با نانوسیم‌های عمودی بر عملکرد آنها تأثیر منفی ندارد.
جزئیات این کار در مجله Small منتشر شده است.
