انقلابی در تشخیص پزشکی با کاشت نانوذرات طلا در زیر پوست
انقلابی در تشخیص پزشکی با کاشت نانوذرات طلا در زیر پوست
دانشمندان دانشگاه Johannes Gutenberg Mainz (JGU) نوع جدیدی از حسگر قابل کاشت را ساختهاند که قابلیت ماندگاری در بدن را برای چندین ماه دارد. این سنسور بر اساس نانوذرات طلا با پایداری رنگ است که درون یک بافت پلیمری مصنوعی قرار گرفته است.
ایده حسگرهای قابل کاشت که به طور مداوم اطلاعات مربوط به مقادیر حیاتی، غلظت مواد یا داروهای داخل بدن را منتقل می‌کنند، مدتهاست پزشکان و دانشمندان را مجذوب خود کرده‌است. چنین حسگرهایی امکان کنترل مداوم پیشرفت بیماری و موفقیت درمانی را فراهم می‌کنند. با این حال، تاکنون سنسورهای کاشت برای ماندن دائمی در بدن مناسب نبوده و پس از چند روز یا چند هفته نیاز به تعویض دارند. همچنین مشکل رد شدن مواد کاشتنی در بدن نیز وجود دارد زیرا سیستم ایمنی بدن حسگر را به عنوان یک جسم خارجی تشخیص می‌دهد.
با وجود بسیاری از فناوری‌ها، رنگ سنسور که نشان دهنده تغییرات غلظت است، ناپایدار بوده و با گذشت زمان کمرنگ می‌شود اما نانوذرات طلا اینگونه نیستند، بلکه رنگ آنها را به طور دائمی حفظ می‌شود.این نانوذرات طلا که درون یک بافت پلیمری مصنوعی قرار گرفته‌اند، در زیر پوست کاشته می‌شوند و در آنجا تغییر غلظت دارو را با تغییر رنگ گزارش می‌دهند.
گروه تحقیقاتی پروفسور کارستن سونیچسن در JGU از نانوذرات طلا به عنوان سنسور برای شناسایی مقادیر کمی پروتئین در سلول‌های جریان میکروسکوپی استفاده کرده است. نانوذرات از طریق تغییر رنگ نسبت به تغییر در محیط پیرامون خود واکنش نشان می‌دهند و برای جلوگیری از پراکنده شدن یا تخریب ذرات توسط سلول‌های ایمنی، در یک هیدروژل متخلخل مشابه بافت قرار می‌گیرند. پس از کاشت در زیر پوست، رگ‌های خونی کوچک و سلول‌ها داخل منافذ رشد می‌کنند.به دلیل اینکه حسگر درون بافت قرار دارد به عنوان جسم خارجی رد نمی‌شود.
پروفسور کارستن سونیچسن، رئیس گروه فناوری نانو در JGU گفت: "سنسور ما مانند یک تتو نامرئی در حدود یک میلی‌متر است." از آنجا که نانوذرات طلا در طول موج مادون قرمز منعکس می‌شوند، برای چشم قابل مشاهده نیستند. با این حال، نوع خاصی از دستگاه‌های اندازه‌گیری می‌تواند رنگ آنها را به طور غیرتهاجمی از طریق پوست تشخیص دهد.
با وجود بسیاری از فناوری‌ها، رنگ سنسور که نشان دهنده تغییرات غلظت است، ناپایدار بوده و با گذشت زمان کمرنگ می‌شود اما نانوذرات طلا اینگونه نیستند، بلکه رنگ آنها را به طور دائمی حفظ می‌شود.این نانوذرات طلا که درون یک بافت پلیمری مصنوعی قرار گرفته‌اند، در زیر پوست کاشته می‌شوند و در آنجا تغییر غلظت دارو را با تغییر رنگ گزارش می‌دهند.
گروه تحقیقاتی پروفسور کارستن سونیچسن در JGU از نانوذرات طلا به عنوان سنسور برای شناسایی مقادیر کمی پروتئین در سلول‌های جریان میکروسکوپی استفاده کرده است. نانوذرات از طریق تغییر رنگ نسبت به تغییر در محیط پیرامون خود واکنش نشان می‌دهند و برای جلوگیری از پراکنده شدن یا تخریب ذرات توسط سلول‌های ایمنی، در یک هیدروژل متخلخل مشابه بافت قرار می‌گیرند. پس از کاشت در زیر پوست، رگ‌های خونی کوچک و سلول‌ها داخل منافذ رشد می‌کنند.به دلیل اینکه حسگر درون بافت قرار دارد به عنوان جسم خارجی رد نمی‌شود.
پروفسور کارستن سونیچسن، رئیس گروه فناوری نانو در JGU گفت: "سنسور ما مانند یک تتو نامرئی در حدود یک میلی‌متر است." از آنجا که نانوذرات طلا در طول موج مادون قرمز منعکس می‌شوند، برای چشم قابل مشاهده نیستند. با این حال، نوع خاصی از دستگاه‌های اندازه‌گیری می‌تواند رنگ آنها را به طور غیرتهاجمی از طریق پوست تشخیص دهد.
در این تحقیق که در ژورنال Nano Letters منتشر شده است، محققان JGU سنسورهای نانوذرات طلای خود را در زیر پوست موش‌های بدون مو کاشته‌اند. تغییرات رنگ در این سنسورها به دنبال تجویز دوزهای مختلف آنتی‌بیوتیک کنترل شد. مولکول‌های دارو از طریق جریان خون به حسگر منتقل شدند. با اتصال به گیرنده‌های خاص در سطح نانوذرات طلا، آنها تغییر رنگ را وابسته به غلظت دارو ایجاد می‌کنند.
چنین حسگرهایی می‌توانند در تولید دارو، تحقیقات پزشکی یا درمان شخصی مانند مدیریت بیماری‌های مزمن کاربرد داشته باشند.
منبع:
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
لطفا با اشتراک گذاری نظرات خود، ما را در توسعه این بخش از سایت یاری کنید
پوراحمدی
۱۴۰۰/۰۸/۱۷عالی بود