جداسازی و آشکارشدن همزمان گلبول های قرمز مبتلا به مالاریا برای اولین بار

جداسازی و آشکارشدن همزمان گلبول های قرمز مبتلا به مالاریا برای اولین بار

۵ بهمن ماه ۱۳۹۰

پژوهشگران با استفاده از خواص گرافن موفق به طراحی و ساخت یک سکوی حسگری انتخابی از نوع جریان - گیراندازی - رهاسازی شدند که در آن برای اولین بار گلبول های قرمز خون مبتلا به مالاریا می توانند به طور همزمان متمایز و آشکارسازی شوند.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، پژوهشگران دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) توانسته اند از خواص گرافن از قبیل رابط خوب بین سلول های زنده و پروتئین های زیست تشخیص، ضخامت اتمی، شفافیت نوری، پایداری جریان و حساسیت الکتریکی استفاده کنند و یک سکوی حسگری انتخابی از نوع جریان - گیراندازی - رهاسازی طراحی کرده و بسازند که در آن برای اولین بار گلبول های قرمز خون مبتلا به مالاریا می توانند به صورت نوری بدون نیاز به آلایش فلورسانسی متمایز شوند و به طور همزمان به طریق الکتریکی با استفاده از گرافن به صورت یک سلول در یک کانال میکروسیالی آشکارسازی شوند.

این حسگر گرافنی قادر به تولید الگوهای پویای تشخیص بیماری بر حسب تغییرات رسانایی و زمان های مشخصه توقف است.

]
شرح شماتیکی از یک آرایه از ترانزیستورهای گرافنی در یک کانال میکروسیالی که سلول ها از آن عبور می کنند. پیوندهای خاص بین لیگاندها روی گره های باردار مثبت گلبول های قرمز خون و گیرنده های عامل دار شده روی گرافن باعث ایجاد یک تغییر مشهود در رسانایی می شود. هنگامی که سلول مریض کانال گرافنی را ترک کند، رسانایی به حالت عادی بر می گردد
​

مالاریا در بین کشنده ترین بیماری های عفونی در زمین قرار دارد. علائم عفونت ایجاد شده با پلاسمودیوم فالسی پاروم - یکی از بدترین تغییر شکل های انگلی- شامل چندین تغییر ساختاری برگشت ناپذیر گلبول های آلوده قرمز خون است. طی یک عفونت، این تغییر شکل های ساختاری باعث سلول - چسبی گلبول های آلوده قرمز خون به سلول های درون پوشی که آستر رگ ها و مویرگ ها را می سازند، می شود. پروتئین های گیرنده CD36 روی سلول های درون پوش در این برهم کنش خاص درگیر هستند.

این پژوهشگران به رهبری «کیان پینگ لوه»، در طرح جریان- گیراندازی - رهاسازی، خودشان با عامل دار کردن گرافن با گیرنده های CD36 درون پوش برای گیراندازی انتخابی سلول های مبتلا به مالاریا هنگامی که خون بیمار (که شامل ترکیبی از گلبول های قرمز خون سالم و مبتلا است) از یک کانال میکروسیالی عبور می کند، این پروتئین ها را به خدمت گرفتند.

علاوه بر حسگری الکتریکی (یک گرافن درگاهی شده مثبت با ایجاد پیوند با سلول مبتلا به دلیل ایجاد آلایش الکترواستاتیکی، افزایشی در رسانایی کانالیش نشان خواهد داد)، شفافیت نوری گرافن اجازه پایش نوری همزمان رخدادهای پیوند را از طریق میکروسکوپ تباین تداخلی دیفرانسیلی (DIC) می دهد.

«لوه» توضیح می دهد: تجزیه و تحلیل چگالی بار سطح سلول، بینش های جدیدی نسب به برهم کنش سلول - سلولِ حاکم بر پسیکوفیزیولوژی در شرایط فیزیولوژیکی نزدیک، ارائه می کند.

این پژوهشگران، جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله ی «Nano Letters» منتشر کرده اند.