دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید، دستگاهی مبتنی بر نانوحفره ابداع کرده‌اند که امکان تشخیص سریع‌تر و دقیق‌تر بیماری‌ها را نسبت به آزمایش‌های فعلی فراهم می‌کند.

به گفته Physics ORG، این دستگاه می‌تواند سیگنال‌های الکتریکی را از مولکول‌های منفرد دریافت کند و حساسیت بی‌سابقه‌ای در تشخیص بیماری‌ها ایجاد کند.

حساسیت بالا برای تشخیص زودهنگام

کوین فریدمن، استاد مهندسی زیست پزشکی، نویسنده اصلی این مطالعه که در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است، گفت: «در حال حاضر میلیون‌ها مولکول برای تشخیص بیماری‌ها مورد نیاز است، اما ما نشان داده‌ایم که اطلاعات مفیدی را می‌توان از یک مولکول وارداتی به دست آورد. این سطح از حساسیت می تواند تأثیر عمده ای در تشخیص بیماری داشته باشد.»

در قلب این سیستم یک نانوحفره قرار دارد. ساختار کوچکی که مولکول ها می توانند یکی یکی از آن عبور کنند. نمونه‌های بیولوژیکی به همراه نمک‌های محلول به سیستم اضافه می‌شوند و جریان یون‌ها با عبور مولکول‌های DNA یا پروتئین از نانوحفره کاهش می‌یابد. حسگر افت این جریان را اندازه گیری می کند و حضور مولکول های هدف را تشخیص می دهد.

نانو منافذ سنسور و فیلتر در یک ابزار

یکی از ویژگی های منحصر به فرد این دستگاه این است که نانوحفره علاوه بر نقش حسگر، به عنوان فیلتر نیز عمل می کند و سیگنال های مزاحم را حذف می کند. این ویژگی به افزایش دقت تشخیص کمک می کند، در حالی که در سنسورهای معمولی، فیلترهای خارجی می توانند داده های نمونه مهم را از بین ببرند.

فریدمن تصور می کند که این فناوری می تواند منجر به توسعه کیت های تشخیصی کوچک و قابل حمل شود. دستگاه هایی به اندازه یک درایو فلش USB که می توانند بیماری ها را در مراحل اولیه و در عرض ۲۴ تا ۴۸ ساعت تشخیص دهند. این ابزار مداخله و درمان زودهنگام را به ویژه برای بیماری های عفونی که به سرعت در حال گسترش هستند را امکان پذیر می کند.

او می‌گوید: «نانو منافذ راه سریع‌تری برای تشخیص عفونت‌ها ارائه می‌دهند. قبل از ظاهر شدن علائم و گسترش بیماری. چنین ابزاری تشخیص زودهنگام بیماری های ویروسی و بیماری های مزمن را کاربردی تر می کند.

تحقیقات پروتئین و تکامل در پزشکی شخصی

علاوه بر کاربردهای تشخیصی، این فناوری به پیشرفت تحقیقات پروتئینی کمک خواهد کرد. ابزار Nanopore می‌تواند تفاوت‌های ظریف بین پروتئین‌های سالم و بیماری‌زا را تشخیص دهد و به پزشکان در ایجاد درمان‌های شخصی کمک کند. این تحقیق همچنین دانشمندان را به هدف بلندمدت آنها برای تعیین توالی پروتئین های فردی نزدیک تر می کند. پیشرفتی که منجر به درک عمیق تر بیماری ها و درمان های دقیق تر می شود.

فریدمن امیدوار است که فناوری نانو حفره به زودی به بخشی از ابزارهای تحقیقاتی و تشخیصی استاندارد تبدیل شود و زمانی که این ابزارها مقرون به صرفه شدند، به طور گسترده در خانه ها و کلینیک ها استفاده شوند. او می‌گوید: «من معتقدم که نانوحفره‌ها بخشی از زندگی روزمره خواهند شد و این کشف می‌تواند نحوه استفاده ما از آنها را تغییر دهد.

انتهای پیام/