توسط محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر؛

میکروتراش‌های طراحی و ساخته شد/ امکان تسریع و توسعه سیستم‌های تصمیم یار پزشکی

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به طراحی و ساخت میکروتراشه‌ای شدند که مقدمه‌ای بر پایش و غربالگری سریع بیماری‌های خاص که نیاز به دقت و صحت بالایی دارند، می‌باشد.

کد خبر: ۱۱۰۸۳۳۶

يکشنبه - ۱۴ آبان ۱۴۰۲ / November 05, 2023

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، سمیه بختیاری دوست دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح "طراحی و ساخت سامانه میکروفلوئیدیک برای جداسازی پلاسما از نمونه خون کامل" گفت: صحت و دقت جواب آزمایش‌های خون جهت تشخیص بیماری و تجویز دارو از اهمیت بالایی برخوردار است. این آزمایش‌ها برای تایید وجود یا عدم وجود بیماری در یک فرد علامت‌دار یا غربالگری بیماری در یک فرد بدون علامت یا بررسی فواید و عوارض جانبی درمان انجام شده، تجویز می‌شوند.

وی افزود: اکثر آزمایش‌های خون روی پلاسما که جزء مایع خون و منبع شاخص بسیاری از بیماری‌ها است و بیش از نیمی از حجم نمونه خون را تشکیل می‌دهد، انجام می‌شود.

وی ادامه داد: جداسازی پلاسما از سلول‌های خونی مداخله‌گر ضروری‌ترین مرحله آماده‌سازی نمونه قبل از تجزیه و تحلیل بیوشیمیایی است و حساسیت و قابلیت اطمینان سنجش را افزایش می‌دهد.

به گفته محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر، سیستم‌های کم مصرف و قابل حمل علاوه بر خدمات بیمارستانی و آزمایشگاهی، می‌توانند نقش بسزایی در تشخیص زود هنگام و یا درمان بیماری‌ها از طریق توسعه سیستم‌های تصمیم یار هوشمند پزشک، ایفا کنند.

وی با بیان اینکه حوزه سیستم‌های میکروفلوئیدیک شرایط مناسبی را پدید آورده‌اند که با حجم کمی از نمونه زیستی می‌توان به تشخیص و پردازش علائم بیماری‌ها پرداخت، گفت: گسترش این سیستم‌ها موجب کاهش هزینه‌ها، مواد مصرفی و نیاز کمتر به ادوات پیچیده پزشکی می‌شود و همچنین به دلیل ایزوله بودن این سیستم‌ها از محیط بیرون در مراحل گوناگون، اشتباهات ناشی از اثرات محیطی و انسانی به حداقل رسیده و بازده و بهره‎وری افزایش می‌یابد.

وی گفت: در تکنولوژی آزمایشگاه روی تراشه (LOC) امکان استفاده از حجم کمتر نمونه خون، سرعت در فرایند، تجمیع‌سازی کل فرایند یک آزمایش خون روی یک تراشه و درنتیجه جلوگیری از بروز خطای انسانی و جابجایی مکرر نمونه که منجر به آسیب دیدگی سلول‌های خونی می‌شود، فراهم شده است.

وی با بیان اینکه کمک به بیماران سرطانی یکی از دغدغه‌های اصلی در طول زندگی‎ام بوده است، گفت: در راستای تحقیقاتی که در دوران کارشناسی ارشد در حوزه سرطان انجام دادم به امکان تشخیص زودهنگام نشانگر‌های سرطان در نمونه خون رسیدم.

وی ادامه داد: با ادامه تحقیقات در دوره دکتری متوجه شدم که یکی از مراحل اصلی تشخیص این نشانگرها، مرحله نمونه‌گیری و جداسازی پلاسمای با کیفیت از سلول‌های خونی است که نقش بسزایی در دقت و صحت روش‍های تشخیصی دارد.

وی افزود: در این راستا توانستم با راهنمایی اساتید پس از طی مراحل امکان‎سنجی، شبیه‌سازی و بهینه‌سازی به ساخت این میکروتراشه بپردازم.

بختیاری‎دوست اضافه کرد: ادامه این طرح، اختصاصی سازی میکروتراشه ساخته شده برای تشخیص یا اندازه‌گیری یک نشانگر یا پارامتر خاص در پلاسمای جدا شده است. برای این امر انجام تست‌های مکرر در یک مرکز آزمایشگاهی به منظور کالیبراسیون دستگاه مورد نیاز است.

وی با معرفی ویژگی‎های طرح گفت: تراشه میکروفلوئیدیک ساخته شده در این طرح از ترکیب دو روش برای جداسازی سلول‌های خونی از پلاسمای خون استفاده می‌کند. این روش‌ها به گونه‌ای انتخاب شدند که بر تمام انواع سلول‌های خونی اثر گذاشته و در نتیجه منجر به دستیابی به خلوص تقریبا ۱۰۰ درصد شدند. به گفته این محقق، سرعت بالای فرایند جداسازی در این میکرو تراشه که به دلیل استفاده نوآورانه از لایه متخلخل پلی پروپیلن (MBPP) است، از ویژگی‌ها و نقاط قوت این طرح پژوهشی است. همچنین با توجه به اینکه میکروتراشه ساخته شده برای جداسازی پلاسما از نمونه خون‌هایی با درصد هماتوکریت مختلف مورد بررسی قرار گرفت، می‌توان گفت جداسازی پلاسما با کیفیت بسیار بالا از نمونه خون‌هایی با درصد هماتوکریت بالا با استفاده از این میکروتراشه از دست‌آورد‌های مهم آن است که یکی از چالش‌های اساسی در این حوزه بوده است.

وی تاکید کرد: در میکرو تراشه‏های پایش و غربالگری بیماری‌های خاص که نیاز به دقت و صحت بالایی دارند، در مرحله اول باید پلاسمای با کیفیت و با خلوص بالا از خون کامل تولید کنند که مکانیزم استفاده شده در این میکروتراشه می‎تواند این مهم را فراهم آورد.
بختیاری‎دوست افزود: کاربرد این میکروتراشه‎ها در مراکز تحقیقاتی پزشکی و آزمایشگاهی و نیز سیستم‌های هوشمند تصمیم یار پزشک به منظور بررسی نشانگر‌های بیماری‎ها در نمونه خون افراد است.

گفتنی است: اساتید راهنمای این پروژه مرحوم پروفسور حسن غفوری‌فرد و حمیدرضا حبیبیان اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده‎اند.