نوعي چيپ بارکد پيشرفته که اخيراً به‌وسيله‌ي يك گروه تحقيقاتي(متشكل از چندين آزمايشگاه مختلف) ساخته شده، انقلابي در تست‌هاي تشخيصي پزشکي ايجاد خواهد كرد.

در کمتر از ده دقيقه و با کمک يک قطره خون، اين چيپ مي‌تواند غلظت پروتئين‌هايي همچون پروتئين‌هايي که به‌واسطه‌ي وجود بيماري‌هاي قلبي و يا سرطان در خون ظاهر و علامت مشخصه‌ي اين بيماري‌ها محسوب مي‌شوند را تعيين نمايد.

اين وسيله که به IBBC معروف است، به‌وسيله‌ي اعضاي Nanosystems Biology Cancer Centerيکي از هشت مرکز Cancer Nanotechnology Excellence (CCNEs) ساخته شده‌است.

رهبري اين گروه تحقيقاتي را دکنرJames R. Heath از انستيتوي تکنولوژي کاليفرنيا(Caltech) و دکتر Leory Hood از انستيوي سيستم هاي بيولوژيک بر عهده داشتند و نتايج تحقيقات آنها در مجله‌ي Nature Biotechnology به چاپ رسيده‌است.



طراحي سطح اين چيپ به گونه‌اي است که جريان ميکرومايع بتواند در آن حرکت کند. پس از آنکه يک قطره خون از اين کانال ميکروسکوپي به اين سيستم وارد شد، پلاسماي غني از پروتئين جدا شده، زيست‌مارکرهاي پروتئيني اندازه‌گيري مي‌شود.

استفاده از اين چيپ، سرعت اندازه‌گيري‌ها را افزايش داده، هزينه‌ي آن را کاهش مي‌دهد.

در تست‌هاي مرسوم، يک يا چندين ويال خوني از بيمار گرفته شده، در آزمايشگاه سانتريفيوژ و به دو بخش سلولي و پلاسمايي تقسيم مي‌شود، سپس از بخش پلاسمايي براي انجام سنجش‌هاي پروتئيني استفاده مي‌شود که کاري سخت و پردردسر است؛ به طوري كه اگر باعجله هم انجام شود، چندين ساعت به طول مي‌انجامد.

هر کيت تشخيصي براي يک پروتئين، 50 دلار هزينه دربردارد.

به کمک اين چيپ ضمن کاهش زمان و هزينه، امکان سنجش خون هشت نفر بصورت همزمان نيز ميسر شده‌است و در هر بار سنجش، پروتئين‌هاي زيادي نيز سنجيده مي‌شود.

با ورود خون به IBBC و ورود آن به کانال ميکروسکوپي، پلاسماي آن به کانال‌هاي باريکي هدايت مي‌شود که از کانال اصلي منشعب شده‌است.
نحوه‌ي طراحي اين بخش چيپ به‌گونه‌اي است که مانند شبکه اي از رزيستور ها(Resistor) جداسازي پلاسما را به نحو مطلوبي انجام مي‌دهند. در ادامه پلاسما از ميان بارکدهايي عبور مي‌کند که شامل يکسري خطوط با عرض20 ميکرون هستند.در اين جا، بارکدها امکان جداسازي يک پروتئين ويژه را از پلاسما فراهم مي‌سازند.

با پر شدن بارکدها، نور فلورسانس تابيده‌شده و ميزان درخشندگي وابسته به حجم پروتئين خواهد بود و بدين ترتيب غلظت پروتئين مشخص مي‌شود.

محققان با اين فناوري، هورمونHCG را که در هنگام حاملگي تا صد هزار برابر افزايش مي‌يابد، اندازه‌گيري کرده‌اند.

همچنين در بيماران مبتلا به سرطان پروستات و سينه، براي اندازه‌گيري زيست‌مارکرهاي پروتئيني استفاده شد.

اين زيست‌مارکرها در بيماران مختلف متفاوت است؛ مثلاً زني که سرطان سينه دارد با مردي که به سرطان پروستات مبتلاست، زيست‌مارکرهاي متفاوتي خواهد داشت، همچنين زني كه سرطان خوش‌خيم دارد با زني که به سرطان بدخيم سينه مبتلاست، زيست‌مارکرهاي مختلفي خواهد داشت.

بنابراين تشخيص اين زيست‌مارکرها اين امکان را به پزشکان مي دهد تا درمان هاي اختصاصي را براي بيماران خود اعمال نمايند و نيز پاسخ بيماران را نسبت به دارو ها دريابند.



به عقيده‌ي Rong Fan بايد اسکنرهاي فوق آن قدر ساده شوند که شبيه اسکنرهاي UPC سوپرمارکت‌ها باشند.

اين تحقيقات در مقاله‌اي تحت عنوان Integrated barcode chips for rapid, multiplexed analysis of proteins in microliter quantities of blood,” به چاپ رسيده‌است. IBBC در حد ابعاد يک اسلايد ميکروسکوپي است و جنس آن از شيشه پوشش داده‌شده با سيليکون است. IBBC هم‌اکنون در بيماران مبتلا به glioblastoma (نوع پيشرفته‌اي از تومورهاي مغزي) استفاده مي‌شود. اطلاعات اين چيپ بارکدها با استفاده از اسکنري خوانده مي‌شود که از آن در تحقيقات بيان ژن و پروتئين نيز استفاده مي‌شود.

 

 

منبع:  http://www.physorg.com/news149265224.html