صید نشانگرهای زیستی نامرئی سرطان با نانوذرات

زیست‌شناسان سرطان مدت‌هاست بر این عقیده‌اند که سلول‌های سرطانی، نشانگرهای خبررسانی را بداخل خون می‌فرستند. آنها اعتقاد دارند که چنین پروتئین‌هایی دارای مقادیر کمی بوده و توسط پروتئین‌های دیگری که دارای مقادیر بسیار بیشتری هستند، مانند آلبومین و پادتن‌ها، پنهان می‌شوند. اکنون، یک گروه پژوهشی در دانشگاه جرج ماسون نشان داده‌اند که می‌توانند پروتئین‌های – نامرئی – که با آلبومین و سایر پروتئین‌های فراوان مخفی شده‌اند را با استفاده از نانوذرات متخلخلی که با مجموعه‌ای از طعمه‌های شیمیایی تزئیین گشته‌اند، و هرکدام برای نوع ویژه‌ای از این پروتئین‌ها از سیالات بدن طراحی شده‌اند، صید کنند.

زیست‌شناسان سرطان مدت‌هاست بر این عقیده‌اند که سلول‌های سرطانی،
نشانگرهای خبررسانی را بداخل خون می‌فرستند. آنها اعتقاد دارند که چنین
پروتئین‌هایی دارای مقادیر کمی بوده و توسط پروتئین‌های دیگری که دارای
مقادیر بسیار بیشتری هستند، مانند آلبومین و پادتن‌ها، پنهان می‌شوند.
اکنون، یک گروه پژوهشی در دانشگاه جرج ماسون نشان داده‌اند که می‌توانند
پروتئین‌های “نامرئی” که با آلبومین و سایر پروتئین‌های فراوان مخفی شده‌اند
را با استفاده از نانوذرات متخلخلی که با مجموعه‌ای از طعمه‌های شیمیایی
تزئیین گشته‌اند، و هرکدام برای نوع ویژه‌ای از این پروتئین‌ها از سیالات
بدن طراحی شده‌اند، صید کنند.
 
با استفاده از نانوذرات هیدروژلی پوسته – هسته می‌توان نشانگرهای زیستی نامرئی
سرطان را جمع‌آوری کرد.
مهمتر اینکه به دام افتادن این پروتئین‌ها بوسیله طعمه‌ها، که در داخل خلل و فرج
نانوذرات پنهان شده‌اند، می‌تواند آنها را تا زمانی که بتوانند آزاد شوند و با طیف‌سنجی
جرمی تجزیه و تحلیل گردند از خرابی حفظ کند. یافتن این نشانگرهای زیستی موجود در
خون می‌تواند یک نشانه اولیه از این باشد که سرطان در جایی از بدن در حال توسعه است.

نانوذرات هیدروژلی پوسته – هسته که به عنوان ناقل‌های بالقوه پروتئینی برای تحویل
دارو مشتری پیدا کرده‌اند، داروها را تا زمانی که به هدف‌شان در بدن برسند ازعمل
آنزیم‌های تخریب پروتئین در خون محفوظ نگه می‌دارند. این پژوهشگران عکس این فرآیند
را مد نظر قرار دادند یعنی استفاده از آنها برای برداشتن پروتئین‌ها از داخل خون تا
موقعی که بتوانند بطور ایمن جمع‌آوری شوند. کلید این کار شناسایی مجموعه‌ای از ۱۷
مولکول بود که این پژوهشگران توانستند آنها را به داخل ساختارهای حفره‌ای که در
هیدروژل‌ها موجود هستند، متصل کنند.

این حفره‌ها برای جادادن اکثر پروتئین‌ها به اندازه کافی بزرگ هستند، ولی برای
پروتئین‌های نستبا غول پیکری که به وفور در داخل خون و سایر سیالات زیست‌شناختی
یافت می‌شوند، خیلی کوچک هستند. این پژوهشگران برای جلوگیری از ورود تکه‌های
کوچک‌تر آلبومین، که یک مولفه اکثریت در خون است، بدرون حفره‌های این نانوذرات، به
پوسته‌ی بیرونی اسید وینیل‌سولفونیک شیمیایی، یا VSA، افزودند تا بطور فعال از عبور
تمام تکه‌های آلبومینی با هر اندازه‌ای ممانعت کند.

این گروه نشان داد که نانوذرات مذکور میزان پروتئین در سیال شست و شو را در مقایسه
با غلظت‌های‌شان در خون بطور موثر تا ۱۰۰۰۰ برابر تقویت می‌کند. بعنوان یک نتیجه،
آنها قادر به استفاده از طیف‌سنجی جرمی برای شناسایی انواعی از پروتئین‌ها شدند که
قبلا با استفاده از هر نوع روشی غیرقابل آشکارسازی بودند.

این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Journal of the American
Chemical Society منتشر کرده‌اند.