شفقنا- عضو هیئت علمی گروه شیمی دانشگاه قم موفق به طراحی و ساخت سنسور هوشمندی شده است که قادر است با آنالیز ادرار، بیماری سرطان را در مراحل بسیار اولیه و به شیوهای کاملاً غیرتهاجمی تشخیص دهد.
به گزارش شفقنا، دکتر رضا علیزاده در رابطه با ثبت اختراع سنسور هوشمند غیرتهاجمی در توضیح ضرورت این طرح پژوهشی عنوان کرد: مشکل اصلی در مسیر مقابله با بیماری سرطان، تشخیص اغلب دیرهنگام آن است. بیماران زمانی از بیماری خود مطلع میشوند که عوارض آن ظاهر شده است و برای تأیید نهایی نیز معمولاً از روشهای تهاجمی و دردناک نمونهبرداری (بیوپسی) استفاده میشود. در این روشها، بخشی از بافت مشکوک برداشته میشود که این عمل هم برای بیمار آسیبزا است، هم احتمال آسیب به بافتهای مجاور را دارد و حتی ممکن است محرک رفتار تهاجمیتر خود بافت سرطانی شود.
وی اضافه کرد: ما در پی آن بودیم که بیماری را بسیار زودتر از بروز هرگونه عارضهای شناسایی کنیم و همچنین در مرحله تشخیص نهایی، نیاز به روش تهاجمی نمونهبرداری را حذف کنیم، کلید این راه حل، تمرکز بر «بیومارکرها» یا نشانگرهای زیستی خاصی بود که از همان مراحل ابتدایی شکلگیری تومور سرطانی، در ادرار بیمار ترشح میشوند و غلظت آنها به تدریج افزایش مییابد.
این عضو هیئت علمی دانشگاه قم خاطرنشان کرد: غلظت این بیومارکرها در ادرار در مراحل اولیه به قدری ناچیز است که با روشها و دستگاههای متعارف آزمایشگاهی، امکان اندازهگیری و شناسایی قابل اعتماد آنها وجود ندارد. برای غلبه بر این مانع، ما موفق به طراحی و ساخت یک سنسور هوشمند نانو ساختار شدیم.
دکتر علیزاده عملکرد این سنسور را این گونه تشریح کرد: زمانی که این سنسور را در معرض ادرار بیمار قرار میدهیم، سطح آن به شدت فعال شده و با ایجاد تغییرات ساختاری، حفرههای نانومتری موجود در آن باز شده و مساحت سطح آن افزایش می یابد. این حفرهها به طور ویژه و با حساسیت بالا، مولکولهای بیومارکر سرطان را به دام میاندازند و غلظت آنها را روی سطح سنسور متمرکز میکنند. سپس با قرار دادن سنسور در دستگاه تحلیلگر، میتوان به راحتی وجود و حتی مقدار دقیق این نشانگرها را اندازهگیری کرد.
وی افزود: این فرآیند در واقع یک تقویت سیگنال فوقالعاده است. غلظت بسیار کم بیومارکر که پیش از این غیرقابل شناسایی بود، اکنون به میزان قابل اندازهگیری میرسد. این امر نه تنها به تشخیص مثبت یا منفی بیماری، بلکه حتی به ارزیابی مرحله پیشرفت سرطان نیز کمک میکند.
دکتر علیزاده درباره پیامدهای بالینی این اختراع اظهار کرد: قدرت تشخیص در مراحل اولیه، کلید نجات بیمار است. درمان در این مراحل بسیار سادهتر، کمهزینهتر، کمعوارضتر و در نهایت مؤثرتر است و درصد بسیار بالایی از بیماران در صورت تشخیص زودهنگام، کاملاً درمان میشوند. این فناوری میتواند به یک ابزار غربالگری ساده، سریع و مقرون به صرفه تبدیل شود.
وی در پاسخ به سؤالی درباره پیشینه این پروژه توضیح داد: این دستاورد، حاصل حدود ۱۵ سال تحقیق مستمر تیم ما روی سلولهای سرطانی و روشهای شناسایی آنهاست. سال گذشته نیز یک میکروچیپ برای شناسایی این بیومارکرها ساخته بودیم. اختراع کنونی، یازدهمین ثبت اختراع ما در این مسیر است که هر گام، در جهت افزایش حساسیت، دقت و سرعت تشخیص برداشته شده است.
این استاد دانشگاه در پایان با قدردانی از همکارانش خاطرنشان کرد: این پروژه به طور کامل در آزمایشگاههای دانشگاه قم و با مشاوره ارزشمند اساتید گروه زیستشناسی این دانشگاه انجام شده است. همکاری بینرشته ای مؤثر و زحمات همه اعضای تیم بود که به این نتیجه ملموس و ثبت اختراع بینالمللی منجر شد.