تشخیص سلول‌های سرطانی با طلا

محققان دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران، اقدام به شناسایی و تشخیص سلول‌های سرطانی با استفاده از روش رنگ سنجی در نمونه‌های آزمایشگاهی کرده اند.

امروزه استفاده از نانو ذرات طلا به دلیل خواص نوری و الکترونیکی ویژه، پایداری و زیست سازگاری بالا و مورفولوژی قابل کنترل، در درمان و تشخیص بیماری‌ها مورد توجه ویژه‌ای قرار گرفته است.

تشخیص سلول‌های سرطانی با نانوذرات طلا

سید مرتضی حسینی، مجری طرح، هدف از این تحقیق را طراحی یک روش کارا جهت تشخیص ساده و سریع سلول‌های سرطانی رها شده در خون بیمار به کمک ویژگی رنگ سنجی نانوذرات طلا عنوان کرد.

وی افزود: به این منظور، نمونه‌هایی از نانوذرات طلا عامل دار شده و عملکرد آن در راستای دستیابی به این هدف مورد ارزیابی قرار گرفته است.

حسینی در خصوص نحوه‌ تشخیص سلول‌های سرطانی با استفاده از نانوذرات طلا، افزود:  اساس شناسایی سلول‌های سرطانی در این روش، ویژگی رنگ سنجی نانوذرات طلا وابسته به خواص رزونانس پلاسمون سطحی بی نظیر آن‌هاست که باعث تغییر رنگ می شود.

وی گفت: نانوذرات طلای جدا از هم، در صورتی که در فاصله‌ای بیش از قطر ذرات قرار گیرند، رنگ قرمز ایجاد می‌کنند؛ این در حالی است که تجمع نانوذرات در فاصله‌ای کمتر از قطر ذرات، سبب تغییر رنگ از قرمز به بنفش می‌شود.

وی در ادامه پیرامون نتایج عملکرد نانوذرات در حضور سلول‌های سرطانی عنوان کرد: در حضور سلول سرطانی، پس از افزودن نانوذرات طلای عامل دار شده به توده سلولی، نانوذرات آزاد در محیط باقی مانده و آنچه مشاهده می‌شود، رنگ قرمز است؛ این در حالی است که در غیاب سلول سرطانی یا در حضور سلول نرمال، پس از افزودن نانوذرات طلا عامل دار شده، به دلیل تجمع نانوذرات طلا، رنگ بنفش حاصل می‌شود.

محقق این طرح، ضمن مقایسه‌ مزیت‌های استفاده از این روش با روش‌های تشخیصی متداول عنوان کرد: عدم نیاز به دستگاه‌های گران‌قیمت و کارشناسان ماهر در اجرای این روش تشخیصی از ویژگی رنگ سنجی منحصربه‌فرد نانوذرات طلا ناشی می‌شود. این روش ضمن صرفه‌جویی در زمان تشخیص بیماری، باعث عدم تحمیل هزینه‌های گزاف به بیمار می‌ شود.

حسینی در پایان به روش ساخت و بررسی این روش اشاره کرد و افزود: در این مطالعه، از اپتامر نوکلئولین که قابلیت اندوسیتوز توسط سلول‌های سرطانی دارد، استفاده شد؛ به این منظور، ابتدا نانوذرات طلا توسط دو آلکان-تیول پروب عامل دار شدند.

وی ادامه داد: سپس به‌منظور بررسی عملکرد آن‌ها در حضور سلول سرطانی، اپتامر اندوسیتوز شد. پس از افزودن نانوذرات طلای عامل دار شده به سوپرناتانت، نانوذرات آزاد در محیط باقی‌مانده و رنگ قرمز مشاهده شد. همچنین در غیاب سلول سرطانی، دیگر اپتامر بلعیده نشد (به بیان دقیق‌تر، به میزان کمتری بلعیده شد) و پس از افزودن نانوذرات طلای عامل دار شده، تجمع نانوذرات طلا به‌واسطه‌ی هیبریداسیون آن‌ها با اپتامر منجر به ایجاد رنگ بنفش شد.

به گفته حسینی این روش با بهره‌گیری از خواص نوری نانوذرات طلا، امکان تشخیص زودهنگام سلول‌های سرطانی در میان سلول‌های نرمال را در نمونه‌ی مورد آزمایش مهیا می‌کند. عدم نیاز به تجهیزات گران‌قیمت و نیروی انسانی متخصص، صرفه‌جویی در وقت و هزینه، از مزایای این روش است.

نتایج این کار در مجله‌ Analytica Chimica Acta (جلد ۹۰۴، سال ۲۰۱۶، صفحات ۹۲ تا ۹۷) به چاپ رسیده و حاصل همکاری دکتر سید مرتضی حسینی، عضو هیات علمی دانشگاه تهران، یاسمن سادات برقعی، دانشجوی دکتری نانوبیو تکنولوژی همین دانشگاه  و سایر همکاران است.