پژوهشگران دانشگاه اصفهان در تحقیقاتی آزمایشگاهی، نانوحسگری زیستی ساخته‌اند که بتواند سرطان پستان را در مراحل ابتدایی بیماری و بدون نیاز به برداشت بافت از بدن شناسایی کند. این نانوحسگر از مواد ارزان قیمت و در دسترس ساخته شده و لذا هزینه‌ی چندانی ندارد. نتایج این تحقیق می‌تواند در زمینه‌های مختلف پزشکی، داروسازی و آزمایشگاه‌های تشخیص طبی مورد استفاده قرار گیرد.
امکان تشخیص زودهنگام سرطان پستان بدون نیاز به برداشت بافت از بدن
سرطان پستان رایج‌ترین سرطان در میان زنان است و یک سوم کل سرطان‌های بانوان را تشکیل می‌دهد. در کشور ما نیز این سرطان شایع‌ترین سرطان در بین زنان بوده و رخداد آن درحال افزایش است. بنابراین تشخیص سریع این بیماری در مراحل اولیه بسیار حائز اهمیت است.
دکتر سید عبدالله نوربخش رضایی- عضو هیأت علمی دانشگاه اصفهان، دلایل اهمیت انجام این تحقیق را اینگونه تشریح کرد: «در اکثر روش‌های موجود برای تشخیص سرطان پستان عموماً نیاز به برداشتن بافت از بدن بیمار بوده و بنابراین جزو روش‌های تهاجمی محسوب می‌شوند. از طرفی، چنانچه این بیماری در همان مراحل اولیه تشخیص داده شود، درمان بسیار مؤثرتر و کم هزینه‌تر خواهد بود.لذا با توجه به نبود روش‌های تشخیصی دقیق برای این بیماری در مراحل آغازین، در این تحقیق بر آن شدیم تا گامی مؤثر در این راستا برداشته شود.»
به گفته‌ی نوربخش رضایی، در این کار آپتاحسگر الکتروشیمیایی بسیار حساسی با هدف امکان تشخیص زودهنگام افراد سالم از بیماران مبتلا به سرطان پستان، با به‌کارگیری نانوکامپوزیت گرافن اکسید احیاء شده – پلیمر کیتوسان طراحی و ساخته شده است. مکانیسم عمل در این حسگر، همانند بسیاری از حسگرهای تجاری و ارزان قیمت قند خون، از نوع الکتروشیمیایی است.
وی در ادامه افزود: «این آپتاحسگر با دقت بالایی میزان آنتی‌ژن HER2 را اندازه‌گیری می‌کند. در واقع به دلیل تفاوت میزان غلظت HER2 در سرم خون افراد سالم و بیمار، با اندازه‌گیری میزان این نشانگر در سرم خون افراد می‌توان در مورد سلامت آن‌ها و همچنین میزان پیشرفت بیماری اظهار نظر کرد.»
این آپتاحسگر دارای مزایایی از جمله حساسیت بالا، توانایی اندازه‌گیری HER2 در مقادیر بسیار کم و محدوده‌ی وسیع اندازه‌گیری (۰/۵ تا ۷۵ نانوگرم بر میلی‌لیتر) است. از آنجا که غلظت این زیست نشانگر در سرم خون افراد سالم بسیار پایین است، اهمیت این ویژگی دوچندان می‌شود.
همچنین انتخابگری بسیار بالا، اختصاصی بودن پاسخ آپتاحسگر، قابلیت اندازه‌گیری HER2 در سرم خون بدون نیاز به مراحل خالص‌سازی، کارکرد در pH های فیزیولوژیک و دمای محیط از دیگر ویژگی‌های این آپتاحسگر به شمار می‌رود. بنابراین این حسگر می‌تواند به عنوان ابزاری مناسب برای تشخیص افراد سالم از بیمار در همان مراحل اولیه بیمار بکار رود و به پزشکان در معالجه این بیماری کمک کند.
نکته مهم دیگر این است که برای درمان بیماران مبتلا به سرطان پستان از آنتی‌بادی مونوکلونال تراستوزوماب با نام تجاری هرسپتین استفاده می‌شود. این داروی گران قیمت تنها در بیمارانی که سطح بالای گیرنده HER2 را دارا هستند، مؤثر بوده و در سایرین بدون نتیجه و حتی با ایجاد عوارض همراه است. بنابراین، قبل از شروع درمان ضروری، به کمک این حسگر می‌توان غربالگری بیمارانی که واجد شرایط درمانی هستند را نیز انجام داد.
نوربخش رضایی یکی دیگر از تفاوت‌های مهم حسگر طراحی شده با حسگرهای دیگر را اینگونه توضیح داد: «اکثر آپتاحسگرهای الکتروشیمیایی که تا کنون گزارش شده، از الکترودهای طلا و یا نانوذرات طلا جهت تثبیت آپتامر استفاده کرده‌اند که افزایش هزینه‌ی تمام شده ساخت حسگر را به دنبال خواهد داشت. اما در این پژوهش قابلیت بستر نانوکامپوزیتی رسانای اکسید گرافن احیا شده-کیتوسان به منظور تثبیت آپتامر ویژه HER2 استفاده شده است. طبق نانوکامپوزیت بکار رفته قابلیت بسیار خوبی در این زمینه از خود نشان داد. گرافن استفاده شده در ساختار این حسگر از ماده‌ی اولیه در دسترس و ارزان قیمت گرافیت، ساخته شده است. ضمناً کیتوسان موجود در ساختار بستر نیز از مواد اولیه ارزان قیمت و در دسترسی نظیر پوست خرچنگ و میگو قابل تهیه کردن است.»
شایان ذکر است که در این طرح از آزمون های مختلف میکروسکوپی، اسپکتروسکوپی و الکتروشیمیایی نظیر روش‌های ولتامتری چرخه‌ای، ولتامتری پالس تفاضلی و امپدانس الکتروشیمیایی استفاده شده است.
نوربخش رضایی در پایان عنوان کرد: «در تحقیقات آتی، ساخت حسگرهای ارزان قیمت برای اندازه گیری HER2 با کمک مواد و بسترهای جدید و کارآمد در دست مطالعه است.»
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر سید عبدالله نوربخش رضایی- عضو هیأت علمی دانشگاه اصفهان، آرزو طبسی- فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی نانو فناوری و انسیه شریفی- دکترای شیمی تجزیه این دانشگاه است. نتایج این کار در مجله‌ی Biosensors and Bioelectronic با ضریب تأثیر ۷/۰۷۸ (جلد ۱۵، شماره ۹۵، سال ۲۰۱۷، صفحات ۱۱۷ تا ۱۲۳) منتشر شده است.
