نانوپروب‌های جدید با دقت فراوانی موقعیت و شکل تومور را نشان می‌دهند – دیجیتال مارک

برای آشکارکردن تومورها در بدن برای تشخیص سرطان، پزشکان می‌توانند از پروب‌های نوری کوچک (نانوپروب) استفاده کنند که هنگام اتصال به تومورها می‌درخشند. این نانوپروب‌ها به پزشکان امکان می‌دهد محل و شکل و اندازه‌ی سرطان‌ها را در بدن تشخیص دهند. بیشتر نانوپروب‌ها فلورسنت هستند. آن‌ها نور رنگی خاص مانند آبی را جذب می‌کنند و سپس نور را به رنگ دیگری مانند سبز برمی‌گردانند. اگرچه ازآنجاکه بافت‌های بدن انسان نیز می‌توانند نور را ساطع کنند، تمایز نور نانوپروب از نور پس‌زمینه می‌تواند دشوار باشد و به تفسیر نادرست منجر شود.

به‌گزارش ساینس‌دیلی، پژوهشگران کالج سلطنتی لندن نانوپروب‌های جدیدی به نام بیوهارمونوفور ساخته‌اند که نور را با استفاده فناوری‌های جدیدی ساطع می‌کند که نسل دوم هارمونیک نامیده می‌شود.

پژوهشگران پس از آزمایش نانوپروب‌ها در رویان‌های گورخرماهی دریافتند بیوهارمونوفورها که برای هدف قراردادن سلول‌های سرطانی اصلاح شده بودند، درمقایسه‌با نانوپروب‌های فلورسنت تومورها را با روشنایی بیشتر و برای مدت طولاتی‌تر آشکار می‌کنند. نور آن‌ها را به‌راحتی می‌توان تشخیص داد و تمایز آن‌ها از نوری راحت‌تر است که از بافت ساطع می‌شود و دقیقا به سلول‌های تومور متصل می‌شوند و با سلول‌های سالم اتصالی برقرار نمی‌کنند که موجب می‌شود لبه‌های تومور دقیقا تشخیص داده شود. پریکلس پنتزیس، پژوهشگر مطالعه گفت:

بیوهارمونوفورها درمقایسه‌با روش‌های موجود می‌توانند راه کارآمدتری برای تشخیص تومورها باشند. آن‌ها به‌طور منحصربه‌فرد ویژگی‌هایی را باهم ترکیب می‌کنند که برای تشخیص و درمان سرطان در رویه‌های بالینی عالی می‌توانند باشد و پس از پژوهش‌های بیشتر می‌تواند نتایج بیماران را بهبود بخشد.

بیوهارمونوفورها هم زیست‌سازگار و هم زیست‌تجزیه‌پذیر هستند؛ زیرا از پپتیدها تشکیل می‌شوند که اجزای تشکیل‌دهنده‌ی پروتئین‌ها در بدن هستند. آن‌ها در ۴۸ ساعت در بدن به‌طورطبیعی متابولیزه می‌شوند؛ بنابراین، بعید است خطرهای سلامتی طولانی‌مدتی به‌همراه داشته باشند.

پژوهشگران برای بررسی دقیق تشخیص تومور ابتدا به رویان‌های گورخرماهی سلول‌های سرطانی بدخیم را تزریق کردند که به سلول‌های تومور اجازه می‌دهد به شیوه‌ی کنترل‌نشده‌ای تکثیر پیدا کند. ۲۴ ساعت بعد، به آن‌ها بیوهارمونوفورهایی تزریق شد که برای هدف قراردادن مولکول‌های پپتید p32 اصلاح شده بودند که به‌طورخاص در سلول‌های تومور یافت می‌شوند. پژوهشگران سپس از فناوری‌های تصویربرداری استفاده کردند تا بررسی کنند بیوهارمونوفورهای اصلاح‌شده به چه خوبی تومورها را آشکار می‌کنند.

پژوهشگران دریافتند بیوهارمونوفورها حساسیت تشخیص چشمگیری دارند؛ یعنی به‌طورخاص به سلول‌های تومور متصل می‌شوند؛ اما به سلول‌های سالم متصل نمی‌شوند. نانوپروب‌های مجهز به فلورسنس معمولا درزمینه‌ی اتصال به سلول‌ها کمتر اختصاصی عمل می‌کنند؛ یعنی می‌توانند به‌اشتباه سلول‌های سالم را به‌عنوان سلول‌های تومور یا برعکس نشان دهند. همچنین، بیوهارمونوفورها برخلاف فلورسانس کم‌رنگ نمی‌شوند؛ یعنی با گذشت زمان توانایی ساطع‌کردن نور را از دست نمی‌دهند.

علاوه‌بر‌این، نوری که بیوهارمونوفورها ساطع می‌کنند، مانند حالتی که درمورد نانوپروب‌های فلورسنت پیش می‌آید، اشباع نمی‌شد؛ یعنی وقتی با نور بیشتری روشن شوند، درخشان‌تر می‌شوند. به‌همین‌دلیل، تومورها واضح‌تر دیده می‌شوند. دکتر پنتزیس گفت:

برای تشخیص سرطان بسیار مهم است که نانوپروب‌های تومور سلول‌ها را به‌طوراختصاصی و واضح نشان دهند. مطالعه‌ی اثبات مفهوم ما نشان می‌دهد که بیوهارمونوفورهای بسیار درخشان می ‌توانند ابزار قدرتمندی برای تشخیص سرطان و هدف قراردادن درمان‌ها در سال‌های آینده باشد.

تولید بیوهارمونوفورها ارزان و تکرارپذیر و مقیاس‌پذیر است و در دمای اتاق حدود دو روز طول می‌کشد. آن‌ها اکنون باید در پستانداران آزمایش شوند تا مشخص شود نتایج مطالعه چقدر در موجوداتی به‌جز گورخرماهی تکرارپذیر است. همچنین، پژوهشگران مشغول بررسی این موضوع هستند که چگونه می‌توان از بیوهارمونوفورها برای هدایت مداخلات جراحی‌ها در جراحی سرطان استفاده کرد و نیز چگونه آن‌ها می‌توانند نور را در فرکانس‌های متفاوت تولید کنند که به‌طوربالقوه بتوانند به کشتن سلول‌های سرطانی با دقت زیاد کمک کنند.

یافته‌های این مطالعه در مجله‌ی ACS Nano منتشر شده است.