اسلاید‌های رنگی میکروسکوپی نانوتکنولوژی می‌تواند نحوه شناسایی بیماری را تغییر دهد

به گزارش جام‌جم آنلاین به نقل از ساینس الرت، فناوری جدید اسلاید نانو مبتنی بر فیزیک پلاسمون‌ها - نوسانات در ذرات باردار مانند الکترون‌ها- است. لایه‌های نازک نقره میدان‌های کاملی از الکترون‌های آزاد در حال گردش فراهم می‌کند که وقتی توسط نور تحریک می‌شود، به شکل خاصی در یک راستا قرار می‌گیرند.

ضربه‌های کوچک منافذ ریزی در مقیاس نانو در لایه نقره ایجاد می‌کند که موجب تغییراتی در ساختار نور می‌شود، بنابراین با عبور نور از بافت، رنگ‌های خاصی انتخاب می‌شوند و طیفی را تولید می‌کنند که به تفاوت‌های ظریف در ساختار نمونه و – مهم‌تر از آن – پیکربندی‌های الکترونی بافت بستگی دارد.

در واقع، اسلاید میکروسکوپ به یک حسگر تبدیل می‌شود و ترکیب سلول‌های قرار گرفته روی آن را از طریق نمایش نوری با کد رنگی نشان می‌دهد. این فناوری می‌تواند بدون استفاده از روش‌های رنگ‌آمیزی مرسوم نمونه‌ها که در برخی موارد حتی می‌تواند موجب آسیب بافت نمونه‌برداری شده شود، تشخیص بیماری را سریع‌تر و ساده‌تر کند.

 

بلیندا پارکر، بیوشیمی‌دان از دانشگاه لاتروب استرالیا، می‌گوید: «وقتی برای اولین بار به بافتی زیر میکروسکوپ روی NanoMslide نگاه کردم، بسیار هیجان‌زده بودم. برای اولین بار دیدم که سلول‌های سرطانی خودشان به چشم می‌آیند. رنگ آن‌ها با بافت اطراف متفاوت است و تشخیص آن‌ها از سلول‌های اطراف بسیار آسان بود.»

پارکر و همکارانش این تفاوت را این گونه توصیف می‌کنند که انگار تلویزیون سیاه و سفید به تلویزیون رنگی تبدیل می‌شود؛ جهشی همین‌قدر بزرگ. با روش‌های موجود، تلاش برای تشخیص سلول‌های سرطانی در زیر میکروسکوپ، مشابه جست‌وجوی سوزن در انبار کاه است.

این تیم از انواع روش‌های پیشرفته ساخت، که برخی از آن‌ها صرفا برای ساخت همین اسلاید توسعه یافته‌اند، برای تولید اسلاید‌های خود استفاده کردند. هنگامی که این فناوری به تولید انبوه برسد، احتمالا در طیف وسیعی از کاربرد‌های پزشکی و غیرپزشکی به کار گرفته خواهد شد.

این اسلاید‌های نانو به زمان آماده‌سازی بسیار کمتری نسبت به روش‌ها موجود نیاز دارند و نتایج را می‌توان در کمتر از ۱۰ دقیقه به دست آورد. در موقعیت‌های حساس زمانی – برای مثال تصمیم‌گیری در مورد برداشتن قسمت‌هایی از تومور در حین جراحی – این روش بسیار کارآمد خواهد بود.

برایان ابی، فیزیکدان و شیمیدان دانشگاه لاتروب، می‌گوید: «رویکرد‌های کنونی برای تصویربرداری از بافت بیشتر به رنگ‌آمیزی یا نشان‌دار کردن سلول‌ها برای شناسایی آن‌ها در زیر میکروسکوپ متکی است. حتی با رنگ‌آمیزی یا نشان‌دار کردن، شناسایی سلول‌های سرطانی برای پاتولوژیست‌ها چالش برانگیز است، زیرا همیشه این نگرانی وجود دارد که برخی از نمونه‌ها به‌خصوص در مراحل اولیه بیماری اشتباه تشخیص داده شوند.»

اگرچه NanoMslide بسیار دقیق عمل می‌کند، ولی محققان هنوز دقیقاً مطمئن نیستند که چه چیزی رنگ‌های سلول‌های مختلف را متمایز می‌کند. آن‌ها معتقدند که این تفاوت رنگی می‌تواند بر اثر تفاوت پروتئین‌های موجود در سلول‌ها یا آرایش اسکلت‌های سلولی یا نحوه سازماندهی سلول‌ها باشد.

این تیم تحقیقاتی اکنون مطمئن است که NanoMslide را می‌توان برای بررسی انواع سرطان‌ها و حتی به طور کلی برای بیماری‌های مختلف تطبیق داد. سازندگان این اسلاید فناورانه در حال حاضر در تلاش برای تجاری‌سازی این فناوری هستند.

ابی می‌گوید: «چشم‌انداز ما گسترش فناوری‌مان برای کمک به تشخیص طیفی از سرطان‌های دیگر با تجزیه و تحلیل انواع بخش‌های بافتی و همچنین استفاده در زیست‌شناسی گیاهی و کشاورزی است».

نتایج این تحقیق در نشریه معتبر علمی Nature منتشر شده است.