زیست‌حسگری با قابلیت شناسایی پروتئین‌های نانومقیاس

محققان با استفاده از تابش لیزر بر یک میکروحفره موفق به طراحی و ساخت زیست حسگری ‏شدند که قادر به شناسایی پروتئین‌هایی با ابعاد چند نانومتر است.‏

بعد از گذشت چند ماه از ثبت رکورد شناسایی کوچکترین ویروس، محققان موسسه پلی ‏تکینیک نیویورک اعلام کردند که به موفقیت جدیدی نائل شده‌اند. این گروه با استفاده از ‏حسگرهای زیستی میکروحفره‌دار موفق به شناسایی یک پروتئین ویژه سلول‌های سرطانی شدند که ‏یک ششم ابعاد یک ویروس را داراست.

این کار یک قدم جلوتر از رکوردی است که چندی پیش ‏به دست آمده است و می‌تواند مسیر تولید شناساگرهای بسیار حساس را هموار کند. همچنین این ‏شناساگر زیستی می‌تواند در تشخیص زودهنگام بیماری‌ها مورد استفاده قرار گیرد. برخلاف ‏فناوری‌های موجود که براساس اتصال مولکول‌های فلوئورسانس استوار هستند، در این فرآیند نیازی به ‏برچسب‌زنی نیست.‏

استفان آرنولد از دپارتمان شیمی و مهندسی زیست مولکولی نتایج این یافته اخیر خود را در ‏نشریه ‏Nano Letters‏ به چاپ رسانده است.‏

در سال ۲۰۱۲ آرنولد و همکارانش موفق به شناسایی یک ویروس آر ان ای شدند که جرمی در ‏حدود ۶ آتوگرم داشت. در ادامه این کار، پژوهشگران این پروژه به بررسی امکان شناسایی دو ‏پروتئین پرداختند: یکی از آنها پروتئینی موسوم به تیروگلوبین با وزن ۱ آتوگرم مربوط به بیماری ‏سرطان و دیگری یک پروتئین پلاسمایی موسوم به سرم آلبومین با وزن ۰٫۱۱ آتوگرم شدند. ‏آتوگرم برابر ۸-۱۰ گرم است. این گروه معتقد است که ‏محدودیت شناسایی آنها کمتر از ۰٫۰۱ آتوگرم است.‏

filereader.php?p1=main_6e167fae2dee2abbc

این گروه درسال ۲۰۱۲ اولین زیست‌حسگر خود را مبتنی بر نانوگیرنده‌های طلا ساختند، آنها به ‏دنبال استفاده از این سیستم در شناسایی و تشخیص بیماری‌ها بودند به طوری که بدون نیاز به آماده ‏سازی‌های ویژه بتوان یک ویروس را شناسایی کرد. در حال حاضر این گروه موفق به شناسایی ‏پروتئینی شده‌اند که از ویروس کوچکتر است. سیستم ایمنی بدن در صورت وجود ویروس در بدن ‏شروع به تولید پروتئین‌های مختلفی می‌کند، همچنین سلول‌های سرطانی نیز از خود پروتئین‌های ‏ویژه‌ای را تولید می‌کنند بنابراین این ابزار جدید می‌تواند برای شناسایی بیماری‌های مختلف مورد ‏استفاده قرار گیرد.‏

آرنولد می‌گوید ابعاد یک ویروس به قدری بزرگ است که به راحتی می‌تواند توسط این سیستم ‏شناسایی شود، یک پروتئین با ابعاد نانومتری دقیقا در فضای مورد نظر درون این حسگر جای ‏می‌گیرد. بنابراین این زیست حسگر برای شناسایی بیماری‌ها ابزار مناسبی است.‏