با یک حسگر نانویی، تشخیص بیماری‌های عصبی ساده‌تر می‌شود

محققان با ترکیب فناوری‌هایی نظیر نانوپلاسمونیک و هوش مصنوعی، ابزاری ساختند که می‌تواند برای تشخیص بیماری‌های عصبی به کار رود.

کد خبر: ۱۰۸۷۳۶۸

چهارشنبه - ۲۸ تير ۱۴۰۲ / July 19, 2023

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان با ترکیب فناوری‌هایی نظیر نانوپلاسمونیک و هوش مصنوعی، ابزاری ساختند که می‌تواند برای تشخیص بیماری‌های عصبی به کار رود.

محققان EPFL با ترکیب چند فناوری پیشرفته در یک سیستم واحد، گام مهمی در تشخیص بیماری‌های عصبی (NDDS) مانند بیماری پارکینسون (PD) و بیماری آلزایمر (AD) برداشته‌اند. این دستگاه جدید به‌عنوان حسگر Immunoseira شناخته می‌شود، یک فناوری زیست‌حسگری است که امکان شناسایی نشانگر‌های پروتئینی نادرست مرتبط با NDDS را فراهم می‌کند. در این پروژه محققان از شبکه‌های عصبی برای تعیین کمی مراحل بیماری و پیشرفت آن استفاده کردند.

این پیشرفت مهم فناوری نه تنها برای تشخیص زودرس و نظارت بر NDD ها، بلکه برای ارزیابی گزینه‌های درمانی در مراحل مختلف پیشرفت بیماری نیز قابل استفاده است.

درمان بیماری‌های عصبی به دلیل عدم وجود روش‌های تشخیصی مؤثر برای تشخیص زودرس و نظارت بر پیشرفت بیماری، با یک چالش مهم روبرو است. تاخوردگی اشتباه پروتئین، یک اتفاق مشترک در بسیاری از بیماری عصبی است، که به عنوان یک رویداد مهم در پیشرفت بیماری شناخته شده است. فرض بر این است که پروتئین‌های سالم ابتدا در مراحل اولیه به صورت اشتباه تا می‌خورند و در مراحل بعدی این بیماری به الیگومر‌ها تبدیل می‌شوند. این پروتئین‌هایی که به صورت اشتباه تاخورده‌اند، در مغز و سیالات زیستی گردش می‌کنند و همچنین به عنوان رسوب در مغز مبتلایان به NDD جمع می‌شوند. اما توسعه ابزار‌هایی برای تشخیص این نشانگر‌های زیستی شناخته تاکنون با چالش‌هایی روبرو بوده است. از جمله این چالش‌ها می‌توان به محدودیت‌های فناوری فعلی برای جداسازی دقیق و تعیین اندازه گیری پروتئین‌های مختلف اشاره کرد.

برای ایجاد این سنسور پیشرفته NDD، محققان زمینه‌های مختلف علوم را با هم ترکیب کردند. بر خلاف رویکرد‌های بیوشیمیایی فعلی که به اندازه‌گیری سطح این مولکول‌ها متکی هستند، رویکرد این گروه بر تشخیص ساختار‌های غیر طبیعی آن‌ها متمرکز شده است. این فناوری همچنین به محققان امکان می‌دهد تا سطح دو شکل غیر طبیعی اصلی پروتئین‌های یعنی الیگومر و فیبریل را از هم متمایز کنند.

حسگر Immunoseira از فناوری به نام طیف سنجی جذب مادون قرمز با سطح افزایش یافته (SEIRA) استفاده می‌کند. این روش به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا اشکال مولکول‌های مرتبط با بیماری بیماری‌های عصبی، معروف به نشانگر‌های زیستی، را تشخیص داده و تجزیه و تحلیل کند. در این پروژه محققان فناوری نانوپلاسمونیک، اتاق تمیز، میکروسیالی، هوش مصنوعی و روش‌های پیشرفته بیوشیمیایی را ترکیب کردند.