شناسایی بیماری های مهم ریوی از راه تنفس
به گزارش با فناوری محققان دانشگاه ˮام.آی. تیˮ(MIT) در مطالعه اخیرشان موفق به توسعه نوع جدید از نانوذرات شده اند كه توسط آن می توانند به بیماری های ریوی افراد از راه تنفس شان پی ببرند.
به گزارش با فناوری به نقل از ایسنا و به نقل از گیزمگ، بررسی تنفس برای سنجش سلامت ریه های ما و شناسایی بیماری های در رابطه با آنها سبب توسعه ابزارهای تشخیصی با پتانسیل بالا شده است. حال محققان نوع جدیدی از نانو ذرات را توسعه داده اند که مولکول های فرار را بر روی پروتئین های در رابطه با بیماری های مختلف قرار می دهد تا آن نانو ذرات بعنوان نشانگر زیستی مصنوعی عمل کرده و علایم ذات الریه و سایر بیماری های ریوی را در تنفس بازدم نشان دهد.
این تحقیق در واقع برپایه مطالعه قبلی که توسط دانشمندان "آزمایشگاه مهندس بیولوژیکی سانجیتا. ان. باتیا"(biological engineer Sangeeta N. Bhatia) انجام شده بود، صورت گرفته است. در مطالعه پیشین که اوایل سالجاری انجام شد محققان نشان دادند که یک آزمایش ادرار می تواند نشانگرهای زیستی سرطان ریه را نشان دهد.
این فناوری از نانوذرات پوشش داده شده توسط پپتیدهای معینی ساخته شده که با پروتئین هایی به نام "پروتئازها"(proteases) ارتباط دارند که آنها هم با طیف وسیعی از بیماری ها در ارتباط هستند.
پروتئاز(Protease) یا پروتئین گوار به آنزیم هایی گفته می شود که سبب هیدرولیز پروتئین ها می شوند. پروتئازها شامل سرین پروتئازها، متالوپروتئازها، آسپارتیک پروتئازها، سیستئین پروتئازها و ترئونین پروتئازها می باشند. یک پروتئاز امکان دارد چندین سوبسترا داشته باشد یا اینکه یک سوبسترا توسط چندین پروتئاز برش یابد.
پروتئازها، پپتیدها را از نانوذرات جدا می کنند و آنها هم سپس از راه ادرار دفع می شوند تا وجود برخی بیماری ها را نشان دهند. با اصلاح پوشش پپتیدی نانوذرات، می توان از آنها برای واکنش با پروتئازهای در رابطه با بیماری های مختلف بهره برد که محققان در مطالعه پیشین از این روش استفاده می کردند تا علایم اولیه ذات الریه را به همراه سرطان تخمدان و روده بزرگ را از راه ادرار تشخیص دهند.
حال محققان ام.آی. تی بعد از آزمایشات مداوم، این فناوری را بگونه ای توسعه داده اند که می توانند از راه نفس کشیدن به بیماری شخص پی ببرند.
این امر سبب ترشح بیشتر شیمیایی پپتیدها و اتصال مولکول های فرار می شود که این نانوذرات را قادر می سازند گازهایی به نام هیدروفلوئورآمین ها(hydrofluoroamines) را آزاد کنند که در تنفس بازدم قابل شناسایی است.
طی این مطالعه محققان با آزمایش بر روی موش های آزمایشگاهی مبتلا به ذات الریه باکتریایی و اختلال ژنتیکی ریه به نام "نقص پروتئین آلفا یک آنتی تریپسین"(alpha-۱ antitrypsin deficiency) این بیماری ها را از راه تنفس و طیف سنجی جرمی تشخیص دادند.
نقص پروتئین آلفا یک آنتی تریپسین یک بیماری ژنتیکی می باشد که در آن ژن آلفا یک آنتی تریپسین(AAT)، جهش یافته است. در انسان این ژن بر روی کروموزوم ۱۴ قرار دارد.
آنها این کار را با بررسی فعالیت پروتئاز بنام "نوتروفیل الاستاز"(neutrophil elastase) انجام دادند که توسط سلول های ایمنی بدن در هر دو بیماری تولید می شود و طی ۱۰ دقیقه قابل شناسایی است.
محققان همینطور نشان دادند که می توان از این روش برای نظارت بر اثربخشی درمان دارویی برای هر دو بیماری استفاده نمود. این تیم امیدوار است با پیشرفت های بیشتر در فناوری نظارت بر نفس، نتایج امیدوارکننده تری را رقم بزند. بعنوان مثال هم اکنون نانوذرات مستقیماً به نای موش ها تزریق می شوند، اما محققان در حال کار بر روی نسخه هایی هستند که می توانند با دستگاه مشابه وسیله تنفسی آسم استنشاق شوند. آنها همینطور امیدوارند که بتوانند حسگرهایی را توسعه دهند که بتوانند بیشتر از یک نوع پروتئاز را به طور همزمان تشخیص دهند اما باید آزمایش ایمنی بیشتری را پیش از استفاده از این تکنولوژی برای انسان انجام دهند، باآنکه هیچ علائمی از سمیت در ریه های موش ها مشاهده نشده است.
باتیا اظهار داشت: این فناوری به افراد اجازه می دهد تا درون یک سنسور عملیات دم را انجام دهند و سپس بازدم کنند تا ظرف ۱۰ دقیقه این فناوری با بررسی گازهای فرار وضعیت ریه های آنها و میزان عملکرد قرص هایی که افراد مصرف می کنند را مشخص نماید.
یافته های این مطالعه در مجله"Nature Nanotechnology "منتشر شده است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب