با استفاده از چاپگر جوهرافشان
به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، مهندسان برق، کامپیوتر و پزشکی در دانشگاه کالیفرنیا موفق به ساخت آزمایشگاه روی تراشه‌ای شدند که قادر است ناهمگنی تومور را مورد مطالعه قرار دهد که از آن می‌توان برای کاهش مقاومت در برابر روش‌های درمان سرطان استفاده کرد.
در مقاله‌ای که این گروه در نشریه Advanced Biosystems به چاپ رساندند، از ترکیب هوش مصنوعی، میکروسیالات و چاپ جوهرافشان نانوذرات در قالب یک فناوری واحد برای مطالعه و آزمایش تمایز سلول‌های سرطانی و بافت سالم در سطح تک سلولی استفاده کردند.
کوشال جوشی، از محققان این پروژه گفت: «ناهمگنی سلول‌های سرطانی می‌تواند منجر به افزایش مقاومت درمانی و نتایج ناسازگار شود. آزمایشگاه روی تراشه‌ای که این گروه تحقیقاتی ساختند می‌تواند با امکان توصیف دقیق انواع سلول‌های سرطانی، این مشکل را حل کند.
رحیم اسفندیارپور، استادیار دانشگاه کالیفرنیا گفت: «تجزیه و تحلیل تک سلولی برای شناسایی و طبقه‌بندی انواع سرطان و مطالعه ناهمگنی سلولی ضروری است. برای طراحی دارو‌های بهتر و درمان سرطان، لازم است که شروع تومور و پیشرفت و همچنین متاستاز را درک کنیم. بیشتر روش‌ها و فناوری‌هایی که به‌طور سنتی برای مطالعه سرطان استفاده می‌شوند، پیچیده، بزرگ و گران قیمت هستند و به نیروی انسانی متخصص و آموزش دیده نیاز دارد.»
وی ادامه داد: که این گروه، با تلفیق یادگیری ماشینی، و چاپ جوهرافشان و همچنین فناوری میکروسیالی و ادغام آن‌ها در یک سامانه آزمایشگاه روی تراشه موفق به ارائه روشی ارزان شده که در آن از زیست‌تراشه برای مطالعه سلول‌های سرطانی استفاده می‌شود.
در این دستگاه، نمونه‌ها از طریق کانال‌های میکروسیالی با الکترود‌هایی که با دقت جاگذاری شده‌اند می‌تواند تفاوت خواص الکتریکی سلول‌های بیمار را در مقابل سلول‌های سالم عبوری تشخیص دهد.
در این نوآوری، محققان روشی ارائه کردند که در مدت زمان ۲۰ دقیقه می‌توان قسمت‌های اصلی زیست‌تراشه را با استفاده از چاپگر جوهرافشان تولید کرد. بسیاری از قسمت‌های درگیر در این محصول قابل استفاده مجدد بوده، یا اگر یک‌بار مصرف باشد، ارزان هستند.
یکی دیگر از مزیت‌های این فناوری، استفاده از یادگیری ماشینی برای مدیریت مقدار زیاد داده‌ها است که به پیش‌بینی دقیق نتایج و همچنین به تصمیم‌گیری سریع و کارآمد کمک می‌کند.
در مقاله‌ای که این گروه در نشریه Advanced Biosystems به چاپ رساندند، از ترکیب هوش مصنوعی، میکروسیالات و چاپ جوهرافشان نانوذرات در قالب یک فناوری واحد برای مطالعه و آزمایش تمایز سلول‌های سرطانی و بافت سالم در سطح تک سلولی استفاده کردند.
کوشال جوشی، از محققان این پروژه گفت: «ناهمگنی سلول‌های سرطانی می‌تواند منجر به افزایش مقاومت درمانی و نتایج ناسازگار شود. آزمایشگاه روی تراشه‌ای که این گروه تحقیقاتی ساختند می‌تواند با امکان توصیف دقیق انواع سلول‌های سرطانی، این مشکل را حل کند.
رحیم اسفندیارپور، استادیار دانشگاه کالیفرنیا گفت: «تجزیه و تحلیل تک سلولی برای شناسایی و طبقه‌بندی انواع سرطان و مطالعه ناهمگنی سلولی ضروری است. برای طراحی دارو‌های بهتر و درمان سرطان، لازم است که شروع تومور و پیشرفت و همچنین متاستاز را درک کنیم. بیشتر روش‌ها و فناوری‌هایی که به‌طور سنتی برای مطالعه سرطان استفاده می‌شوند، پیچیده، بزرگ و گران قیمت هستند و به نیروی انسانی متخصص و آموزش دیده نیاز دارد.»
وی ادامه داد: که این گروه، با تلفیق یادگیری ماشینی، و چاپ جوهرافشان و همچنین فناوری میکروسیالی و ادغام آن‌ها در یک سامانه آزمایشگاه روی تراشه موفق به ارائه روشی ارزان شده که در آن از زیست‌تراشه برای مطالعه سلول‌های سرطانی استفاده می‌شود.
در این دستگاه، نمونه‌ها از طریق کانال‌های میکروسیالی با الکترود‌هایی که با دقت جاگذاری شده‌اند می‌تواند تفاوت خواص الکتریکی سلول‌های بیمار را در مقابل سلول‌های سالم عبوری تشخیص دهد.
در این نوآوری، محققان روشی ارائه کردند که در مدت زمان ۲۰ دقیقه می‌توان قسمت‌های اصلی زیست‌تراشه را با استفاده از چاپگر جوهرافشان تولید کرد. بسیاری از قسمت‌های درگیر در این محصول قابل استفاده مجدد بوده، یا اگر یک‌بار مصرف باشد، ارزان هستند.
یکی دیگر از مزیت‌های این فناوری، استفاده از یادگیری ماشینی برای مدیریت مقدار زیاد داده‌ها است که به پیش‌بینی دقیق نتایج و همچنین به تصمیم‌گیری سریع و کارآمد کمک می‌کند.
ارسال نظرات