گروهی از دانشمندان چینی موفقیت شدهاند حساسیت حسگرهای DNA را که در تشخیص بیماریها بهکار میروند، افزایش دهند.
تشخیص بیماریها با استفاده از DNA
گروهی از دانشمندان چینی موفقیت شدهاند حساسیت حسگرهای DNA را که در تشخیص بیماریها بهکار میروند، افزایش دهند.
حسگرهای DNA میتوانند با پیوند یافتن به رشتههای DNA هدف که به بیماری مورد نظر مربوط هستند و سپس ارسال سیگنالی که نشاندهنده میزان حضور آن DNA است، بیماریها را تشخیص دهند. در فناوریهای جدیدتر از نانوذرات طلای عامل دار شده با رشتههای DNA اولیه (primer DNA) که میتوانند به DNA هدف متصل شوند، برای این کار بهره برده شده است. زمانی که این رشتههای DNA اولیه به رشتههای DNA هدف پیوند مییابند، جذب نانوذرات طلا در محدوده نور ماورای بنفش و مرئی به شکلی قابل اندازهگیری تغییر میکند. از این تغییر میتوان بهعنوان یک سیگنال کمّی برای تشخیص میزان حضور DNA هدف بهره برد.
کن چام-فای لئونگ از دانشگاه چینی هنگکنگ و همکارانش این راهکار را تغییر دادهاند تا حساسیت و دقت آن را افزایش دهند.
اگر در این حسگرها از نانوذرات طلایی استفاده شود که به شکل تصادفی با رشتههای DNA اولیه عامل دار شدهاند، این رشتههای DNA میتوانند با یکدیگر پیوند یافته و موجب تودهای شدن نانوذرات شوند. این کار میتواند نانوذرات طلا را بهدام انداخته و با کاهش تعداد رشتههای DNA اولیهی در دسترس که میتوانند به رشتههای DNA هدف وصل شوند، منجر به ایجاد تغییرات غیردقیق در سیگنالهای جذبی شوند.
لئونگ و همکارانش برای غلبه بر این مشکل نانوذرات طلای تکعاملی را ایجاد کردند که در آنها به هر نانوذره طلا تنها یک رشته DNA که مکمل رشته DNA هدف است، پیوند مییابد. این محققان توانستند از این ذرات برای تشخیص یک رشته DNA با طول تنها ۱۰ باز استفاده کنند؛ این رشته مربوط به باکتری خطرناک Enterococcus faecalis بود. کوتاهترین شدن رشتههای DNA مورد نیاز برای اتصال به نانوذرات موجب کاهش دافعههای فضایی و الکتروستاتیکی شده و امکان تودهای شدن نانوذرات را کاهش میدهد.
این کمپلکسهای نانوذرهای در مخلوطی از حلالهای آلی که در آنها توالیهای بلندتر DNA از حالت طبیعی خارج میشوند، محلول هستند. استفاده از این حلالها میتواند راهکارهای جدیدی در ژندرمانی ایجاد کند.
کونگ یو، متخصص شیمی اسیدهای نوکلئیک در موسسه شیمی کاربردی چانگچون در چین میگوید: «این کار درک ما را از هیبریدی شدن DNA در محیطهای آلی بهبود بخشیده است و به روشنی قابلیتهای زیادی در زمینه تحقیقات زیستپزشکی و تولید حسگرها در آینده داراست».
جزئیات این کار در مجله RSC Advances منتشر شده است.