ارائه نسل جديد نانو بيوحسگرهاي تشخيص سريع سرطان در سال 96
آسیا و اقیانوسیه
بزرگنمايي:
دکتر محمد عبدالاحد عضو هيات علمي دانشکده مهندسي برق دانشگاه تهران که با
همکاري ميلاد قاروني و محمدسعيد نيک شعار بخشي از طرح تحقيقاتي خود را با
عنوان "نانو بيوحسگرهاي الکتريکي براي تمايز سلولي" به سي امين جشنواره بين
المللي خوارزمي ارائه کرده بودند، موفق به کسب رتبه دوم نوآوري از گروه
تخصصي برق و کامپيوتر اين جشنواره شدند.
وي درباره پروژه تحقيقاتي خود
به خبرنگار علمي ايرنا گفت: اين طرح، بخش هاي مختلفي دارد و يک بخش آن که
در جشنواره خوارزمي شرکت داديم حاصل چندسال تحقيقات ما در حوزه "برهم کنش
نانوساختارها و سلولها با هدف تشخيص سرطان" بوده است و در نتيجه آن، دو سه
نسل دستگاه ها و سيستم هايي ساختيم.
عبدالاحد افزود: تاکنون هم يافته
هاي علمي اين طرح را گزارش و هم محصولاتش را پتنت کرديم و تقريبا در حوزه
نانو الکترونيک سرطان، يکي از گروه هاي مطرح دانشگاهي فعال در اين حوزه در
سراسر جهان هستيم.
وي توضيح داد: سلولهاي سرطاني از نظر بازتوليد،
چسبندگي، نرخ تقسيم، بلوغ و عملکرد با سلول هاي سالم تفاوت دارند که باعث
تاثير در سيگنال هاي الکتريکي و شيميايي ثبت شده از اين سلولها مي شود.
اين
پژوهشگر جوان افزود: در اين طرح، حسگرهاي امپدانس الکتريکي برپايه
نانوساختارهاي سيليسيومي و کربني ساخته شده است که با مشاهده پارامترهاي دي
الکتريک غشاي سلول ها به شناسايي حالات فيزيولوژيکي سلولي مي پردازد و
همچنين اثر داروهاي ضد سرطان را بر روي سلولهاي سرطاني مورد بررسي قرار مي
دهد.
وي بيان داشت: به عبارت ديگر در اين سيستم ها، يک سري الکترود با
نانوساختارهاي مختلف از جمله سيليکون و کربن مي سازيم و براي آنها شرايطي
را فراهم مي کنيم که بتوانند برهم کنش غيرمخرب با موجودات زيستي که در حوزه
کاري ما، بافتها و سلولهاي سالم و سرطاني است داشته باشند و پاسخ الکتريکي
و تغييرات کارکردي الکتريکي سلولهاي سالم و سرطاني را به کمک الکترودها،
مي خوانيم، سپس اين اطلاعات را تحليل کرده و از تحليل آنها، الگوهاي تشخيص
ارائه مي دهيم.
عبدالاحد اضافه کرد: بر مبناي اين فرآيند، الگوي
الکتريکي قابل تمايزي براي بررسي پاسخ سلول هاي اپيتليال و مزانشيمال در
حالت هاي فيزيولوژيکي مختلف به دست آمده است.
وي يادآور شد: به عنوان
مثال، اين الگوهاي تشخيص در زمينه سرطان به يک کيت تشخيص سرطان تبديل مي
شود و نمونه اوليه يکي از اين سيستم هاي تشخيص سرطان از نمونه بيوپسي
(نمونه برداري از بافتها) را که ساخته ايم در نمايشگاه تخصصي نانو امسال
توسط معاون اول رئيس جمهوري رونمايي شد.
استاد دانشگاه تهران وعده داد
اين گروه تحقيقاتي، نمونه کامل سيستم تشخيص سرطان که تست هاي باليني را با
موفقيت پشت سر گذاشته است در سال آينده ارائه دهد.
وي در تشريح جزييات
بيشتر اين طرح تحقيقاتي گفت: در حوزه مطالعاتي، سلول هاي سرطاني را تقسيم
بندي و جداگانه بررسي کرديم، حتي سلول هاي معلقي که به بافت، متصل نيستند
يا سلول هايي که به بافت وصل هستند، بافتي که چربي، سلول هاي التهابي و رگ
هاي خوني دارد، همه را مستقلا بررسي کرديم.
عبدالاحد ادامه داد: با
فرآيند مهندسي، اکنون موفق به ساخت يک سيستم جديد شديم که پايه آن پديده
علمي نانو بيوحسگرهاي الکتريکي است و به اين ترتيب، هر بافت جامد يا مايعي
که سلولهاي سرطاني آن، خصوصياتي که استخراج کرديم را داشته باشد، سيستم ما
توانايي تشخيص آن را داراست.
وي خاطرنشان کرد: پايه مکانيزم تشخيصي و
برهم کنشي اين سيستم را در جشنواره خوارزمي ارائه کرديم ولي اينکه اين
سيستم، چگونه هم براي نمونه يک بافت جامد کبد، هم بافت جامد سينه و هم
نمونه خون محلول، کارآيي داشته باشد، مربوط به نوآوري هايي که بعدا به آن
اضافه کرديم.
اين محقق دانشگاهي اظهار داشت: از شهريورماه که طرح خود را
به جشنواره خوارزمي ارائه کرديم تاکنون، پيشرفتهاي خوبي داشته ايم و سيستم
ما، يک نسل جلو افتاده است.
به گفته وي اين سيستم براي تشخيص انواع
سرطان کاربرد خواهد داشت و نسل آينده آن به گونه اي درحال طراحي است که
نمونه برداري بافت (بيوپسي) از هر قسمت بدن بيمار که انجام شود، دستگاه
قادر به تشخيص آن باشد.
عبدالاحد درباره سرعت تشخيص اين سيستم نيز گفت:
اين نانو بيو حسگر، پديده ها را مانيتور مي کند و از لحظه اي که برهم کنش
بيولوژيک انجام شود تا لحظه اي که سيگنال گرفته مي شود، فاصله زماني بسيار
کوتاهي در حد يک دقيقه تا 30 ثانيه به طول خواهد انجاميد ولي وقتي اين
فرآيند، وارد حوزه پزشکي و کلينيکي مي شود، اتفاق بيولوژيک که بايد رخ دهد
چند ساعت زمان لازم دارد.
وي تاکيد کرد: اين چند ساعت طول کشيدن، ربطي
به دقت يا سرعت سنسور ما ندارد بلکه مربوط به فرآيند بيولوژيک مي شود به
اين معني که حتما بايد يک اتفاقي در بافت رخ دهد که ما متوجه آن شويم که
همين فرآيند، حدود چهار پنج ساعت طول مي کشد.
برنده جايزه نوآوري
جشنواره بين المللي خوارزمي اعلام کرد: در نسل جديدي که روي آن کار مي کنيم
متخصصان مي توانند ظرف چهار پنج ساعت به تشخيص سرطان برسند.
اين طرح
تحقيقاتي علاوه بر جايزه نوآوري جشنواره خوارزمي، مدال طلاي وايپو را به
عنوان بهترين مخترع جهان در سال 2017 دريافت کرده است.
لینک کوتاه:
https://www.iranianejahan.ir/Fa/News/3308/