ارائه روشی برای بهبود تست‌های آزمایشگاهی

با استفاده از فناوری نانو پیشرفت چشمگیری در تست‌های زیستی انجام شده است. اخیرا یک تست آزمایشگاهی ارائه شده است که دارای حساسیتی ۳ میلیون برابر تست‌های رایج است. در این روش از نانوذرات طلا و ستون‌های شیشه‌ای استفاده شده است. با این کار تشخیص بیماری‌های سرطان و آلزایمر بسیار زودتر انجام می‌گیرد.

در این روش جدید که به آرایه ایمنی شهرت یافته، از سیستم ایمنی بدن الهام گرفته شده است تا حضور مواد بیماری‌زا شناسایی شود. در این نوع روش‌ها حضور مواد بیماری‌زا موجب می‌شود پرتوهای فلورسانس تولید شود که این پرتو قابل اندازه‌گیری در آزمایشگاه است. افزایش مقدار عامل بیماری‌زا منجر به افزایش تابش پرتو می‌شود. زمانی که مقدار این مواد کاهش یابد، تابش نیز ضعیف می‌شود و در نهایت به حدی می‌رسد که قابل شناسایی نیست، برای رفع این محدودیت پژوهشگران روشی ارائه کرده‌اند.
محققان دانشگاه پرینستون با ترفندی ساده این پرتوهای ضعیف را تقویت کردند. آنها از شیشه و طلا استفاده کردند که موجب افزایش ۳ میلیون برابری مقدار حساسیت شد. استفان چو از محققان این پروژه می‌گوید، پیشرفت به‌دست آمده در این پروژه موجب می‌شود تا فرصت‌های جالب توجهی برای شناسایی بیماری‌ها در مراحل ابتدایی صورت گیرد. از سوی دیگر انجام تست با این روش بسیار ساده است و با نمونه قبلی تفاوت چندانی نمی‌کند.
نتایج این پروژه در قالب دو مقاله در نشریات Nanotechnology و Analytical Chemistry به چاپ رسیده است.
کلید اصلی این پروژه، استفاده از نانوماده مصنوعی جدیدی موسوم به D2PA است. D2PA یک لایه نازک از نانوساختارهای طلا است که در اطراف ستون‌های شیشه‌ای به قطر ۶۰ نانومتر کشیده شده است. این ستون‌ها در فاصله ۲۰۰ نانومتری از هم قرار گرفته و روی نوک آنها دیسک‌هایی از جنس طلا است. روی دیواره این ستون‌ها نیز ذرات طلا به قطر ۱۰ تا ۱۵ نانومتر وجود دارد. پیش از این، این گروه تحقیقاتی نشان داده بود که این ساختار منحصر به‌فرد قادر است به شکل عجیبی جمع‌آوری و عبور نور را افزایش دهد، به ویژه پراش رامان سطحی را یک میلیارد بار بیشتر ‌کند. در این پروژه افزایش سیگنال فلورسانس توسط این ساختار به اثبات رسید.
از این فناوری علاوه‌بر حوزه شناسایی بیماری، می‌توان در رهاسازی دارویی نیز استفاده کرد. فلورسانس نقش مهمی در شیمی و مهندسی ایفا می‌کند به‌طوری که از نمایشگرها LED گرفته تا پیل‌های خورشیدی می‌توانند از این فناوری بهره‌مند شوند.