امکان تشخيص سلول هاي سرطاني در مراحل اوليه با نانو ذرات کوانتومي ساخت ايران

تاکنون آزمايش دقيقي براي تشخيص زودهنگام سرطان در افراد مشکوک به ابتلا به سرطان يا داراي سابقه خانوادگي ابتلا به اين بيماري وجود نداشت و به همين دليل محققان بين المللي در تلاشند تا از نشانگرهاي اختصاصي براي رديابي توده هاي سرطاني در مراحل اوليه استفاده کنند، در اين راستا گروه ۵ نفره اي از محققان نانوبيوتکنولوژي پژوهشگاه ابن سينا پس از ۴ سال تحقيق موفق به توليد و سنتز نانوذرات کوانتومي با قابليت تشخيص زودهنگام توده هاي سرطاني و آزمايش موفق آن ها در مرحله حيواني شدند.
نانو ذرات کوانتومي در حالي که به آنتي بادي متصل است، به بدن تزريق مي شود. در مراحل اوليه رشد سلول هاي سرطاني، نمي توان جايگاه آن ها را در بدن به طور دقيق شناسايي کرد اما آنتي بادي ها قادر به رديابي اين سلول ها هستند مشکل اينجاست که نمي توان ردپاي آنتي بادي ها را در بدن پيدا کرد.
اکنون با اتصال نانوذرات کوانتومي به آنتي بادي ها، مي توان به اين هدف مهم دست يافت چرا که نانوذرات کوانتومي وقتي در معرض تابش نور UV قرار مي گيرند، همچون کرم شب تاب، رنگ درخشاني از خود ساطع مي کنند و بدين ترتيب مي توان به طور دقيق ابعاد، جايگاه و محل تومورهاي سرطاني را رديابي کرد.

دکتر رامين قهرمان زاده عضو هيئت علمي پژوهشگاه ابن سينا با تشريح اين مکانيسم در گفت وگو با خراسان افزود: پايه اصلي نانوذرات کوانتومي، هسته کادميوم سلنيوم است که البته مي تواند از هسته هاي ديگر هم تشکيل شده باشد. بارزترين ويژگي اين نقاط هنگامي که اندازه شان بين ۲ تا ۸ نانومتر باشد، درخشندگي بالاست. اين ذرات وقتي در معرض تابش نور UV قرار مي گيرد، مانند لامپ روشن مي‌شود و همچون کرم شب تاب، رنگ درخشاني از خود ساطع مي کند. البته اندازه هاي بزرگ اين ذرات، اين حالت را ندارد.

اين دکتراي شيمي آلي تصريح کرد: نقاط کوانتومي در ال اي دي ها، سولار سل ها و در صنعت چاپ اسکناس و چک پول کاربرد دارد اما مهم ترين کاربرد آن ها، در رنگ آميزي هاي سلولي در تحقيقات بيولوژيکي است که با اين روش مي توان غده هاي سرطاني را زودهنگام تشخيص داد.

وي در بيان مزاياي ذرات کوانتومي گفت: اين مواد جايگزين رنگدانه هاي آلي هستند و ارزاني و درخشندگي بالا از جمله مزاياي عمده آن هاست. زيرا رنگدانه هاي آلي طول عمر خيلي کوتاهي دارند و با استفاده از آن ها براي تشخيص محل سلول هاي سرطاني تنها يکي دو دقيقه زمان داريم اما از يک نانو ذره کوانتومي مي توان به مدت چندين ساعت در يک محيط بيولوژيکي استفاده کرد. اين مواد همچنين پايداري بالا و درخشندگي ۱۰۰ برابري نسبت به رنگدانه هاي آلي دارند.
اين ذرات به روش سنتزي ساخته مي شود و تا به حال تنها يک شرکت آمريکايي موفق به توليد اين مواد شده است که ذرات مورد نياز کشورهاي ديگر را نيز تأمين مي کند. اين مواد در ۳ مرحله سنتز مي شود و ما در مرحله توليد آزمايشگاهي، هر ۳ مرحله را با موفقيت پشت سر گذاشته ايم.
در مرحله اول، هسته ذرات از جنس کادميوم سلنيوم به شکل کره ساخته مي شود. مرحله دوم، ايجاد يک پوشش يکنواخت سولفيد روي اين هسته است زيرا کادميوم يک فلز بسيار سمي است و تا جايي که امکان دارد بايد از آزادسازي اين فلز سمي جلوگيري کرد. ايجاد اين پوشش علاوه بر پايدارتر کردن ترکيب، ميزان درخشندگي آن را نيز افزايش مي دهد. محصولي که تا اين مرحله به دست مي آيد در محيط هاي ارگانيک کاربرد دارد اما براي استفاده در حلال هاي آبي يا داخل خون در محيط بدن، بايد در اطراف آن، پليمري حاوي گروه هاي عامل براي حل شدن در آب کشيده شود. گروه هاي عامل، ترکيبات آلي داراي گروه هاي آمين است و همين گروه آمين باعث حل شدن نانوذرات کوانتومي در محيط آبي مي شود و قابليت اتصال به آنتي بادي يا دارو را فراهم مي کند. پس از انجام اين فرآيند، مي توان ذرات کوانتومي را به بدن موجود زنده تزريق کرد. پس از تزريق ذرات کوانتوم دار، آنتي بادي متصل شده به آن، سلول هاي سرطاني را که در مراحل اوليه رشد خود هستند پيدا مي‌کند و ذرات مانند يک چراغ در بدن مي درخشد.
نحوه تشخيص سلول هاي سرطاني با نانوذرات کوانتومي
اين نانوذرات قابليت اتصال به آنتي‌بادي را دارد. در مراحل اوليه رشد سلول هاي سرطاني نمي توان جايگاه آن ها را به طور دقيق در بدن شناسايي کرد اما آنتي بادي ها مي توانند اين سلول ها را در بدن رديابي کنند اما مشکل اينجاست که نمي توان ردپاي آنتي بادي ها را در بدن پيدا کرد.
اکنون با اتصال نانوذرات کوانتومي به آنتي بادي ها، در حالي که آنتي بادي ها توده هاي سرطاني را در بدن رديابي مي کنند، نانوذرات کوانتومي متصل به آنتي بادي ها مسير حرکت و تجمع آنتي بادي را مشخص مي کنند و از روي درخشش اين ذرات، مي توان جايگاه غده سرطاني و ميزان رشد آن را تعيين کرد.
در موش هاي مبتلا به سرطان هنگامي که در معرض اشعه UV قرار گرفتند، اين ذرات در اعماق چند سانتي متري بدن آن ها به خوبي قابل رويت بود و به راحتي مي شد جايگاه و ابعاد دقيق غده سرطاني را تشخيص داد.