ساخت نانوحسگرهایی که وارد جریان خون می‌شوند

[masoume.a.92]

محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT)، نخستین حسگر مبتنی بر نانولوله‌های کربنی با قابلیت استفاده در بدن را تولید کردند. این حسگر را می‌توان به درون جریان خون تزریق کرد و هم می‌توان آن را زیر پوست قرار داد تا مولکول‌هایی نظیر اکسید نیتروژن را درجا شناسایی کند. نانولوله‌های کربنی ترکیبات توخالی استوانه‌ای شکل بوده که برای ساخت زیست‌حسگرها گزینه مناسبی هستند. یکی از مزیت‌های نانولوله برای استفاده در حسگری آن است که این ترکیبات در صورت قرار گرفتن در معرض تابش مادون قرمز نزدیک، تابش فلورسانس دارند. این درحالی است که بافت‌های زیستی و سیالات جاری در بدن در این محدوده طول موج کاملا شفاف هستند.
در مطالعات پیشین، این گروه تحقیقاتی به رهبری مایکل استرانو و نیکول ایورسون دریافته بودند که نانولوله‌های کربنی می‌توانند اکسید نیتروژن (NO) را شناسایی کنند، این درصورتی است که نانولوله‌ها توسط رشته‌های دی ان ای با توالی ویژه محاط شده باشند. به محض اتصال اکسید نیتروژن به دی ان ای موجود در سطخ نانولوله، سیگنال فلورسانس نانولوله تغییر کرده که با استفاده از آن می‌توان حضور اکسید نیتروژن را شناسایی کرد. اکسید نیتروژن در بدن نقش مهمی دارد، زیرا این ماده انتقال دهنده پیام‌های عصببی بوده و در سیستم ایمنی بدن نقش مهمی دارد. کاری که این گروه تحقیقاتی اخیرا انجام داده این است که نانولوله‌ها را به نحوی اصلاح کردند که می‌توان از آن درون بدن استفاده کرد.

اولین مزیت این زیست‌حسگر جدید آن است که می‌توان آن را به درون جریان وارد کرد، از آنجایی که سطح نانولوله‌ها با پلی‌اتیلن گلیکول پوشیده شده بنابراین به هم نخواهند چسبید. این گروه نانولوله‌های کربنی را درون ژل آلژنات – نوعی پلیمر به‌دست آمده از جلبک‌ها- قرار دادند و زیست‌حسگر دیگری ساختند. سپس این حسگر را زیر پوست حیوانات مختلف قرار دادند. با تغییر تابش فلورسانس، محققان موفق شدند تا مقدار اکسید نیتروژن را در بدن این حیوانات شناسایی کنند. این حسگر قادر است 400 روز در بدن سالم بماند و در تمام این مدت وظیفه خود را به طور صحیح انجام دهد. از این حسگر می‌توان برای شناسایی برخی سرطان‌ها نیز استفاده کرد. از آنجایی که این حسگر تاثیر منفی روی بدن ندارد، بنابراین می‌توان به کررات آن را به بدن وارد کرد.



منبع