تشخيص سرطان با استفاده از نگهبان‌هاي مولکولي

محققان دانشگاه دوک در آمريکا توانسته‌اند با استفاده از ساختارهايي به نام نانوروبشگرهاي «نگهبان مولکولي» (MS) نشانگرهاي زيستي سرطان سينه را به صورت چندگانه تشخيص دهند.

کد خبر: ۲۵۳۰۳

شنبه - ۱۲ ارديبهشت ۱۳۸۸ / May 02, 2009

به گزارش گروه علمي و آموزشي «شبکه خبر دانشجو»، اين ساختار روبشگرمانند از يک توالي DNA در سلول‌ها به عنوان کد ساخت پروتئين‌ها استفاده مي‌کند.

DNA سنجاقي حلقه‌اي (hairpin-looped) توالي خاصي از DNA است که در سلول‌ها به عنوان کد ساخت پروتئين‌ها استفاده مي‌شود.

DNA يا RNA تک‌رشته‌اي که بخشي از آن با بخش ديگر در همان رشته جفت شده و به شکل يک سنجاق موي سر درآمده، تشکيل شده است که به يک نانوذره نقره با قطر ميانگين 30 نانومتر متصل شده است.

يک انتهاي اين روبشگر سنجاقي‌شکل با يک مولکول رنگي که با استفاده از طيف‌سنجي رامان قابل تشخيص است، نشان‌گذاري شده است؛ انتهاي ديگر اين روبشگر به نانوذره نقره متصل شده است.

توالي سنجاقي حلقوي به نحوي طراحي شده است که ژن مورد نظر را تشخيص دهد و در غياب DNA در سلول‌ها به عنوان کد ساخت پروتئين‌ها استفاده ‌شود.

DNA هدف، به دليل ساختار فضايي اين توالي در حالت بسته، نشانگر رامان نزديک نانوذره فلزي قرار مي‌گيرد.

تحريک روبشگر MS با استفاده از ليزر، يک ميدان الکترومغناطيسي تقويت‌شده قوي روي سطح نانوذرات فلزي ايجاد مي‌کند (پلاسمون سطحي) و در نتيجه يک سيگنال قوي از نشانگر رامان منتشر مي‌شود که اغلب به نام سيگنال انتشار رامان بهبوديافته سطحي (SERS) ناميده مي‌شود.

از سوي ديگر، در حضور توالي DNA در سلول‌ها به عنوان کد ساخت پروتئين‌ها استفاده مي‌شود.

DNA هدف، جفت شدن ميان اين توالي و توالي حلقه بسته اوليه، موجب باز شدن ساختار سنجاقي شکل روي DNA در سلول‌ها به عنوان کد ساخت پروتئين‌ها استفاده مي‌شود.

DNA روبشگر شده و اين امر باعث دور شدن نشانگر رامان از نانوذره فلزي مي‌گردد (حالت باز)؛ چون شدت SERS به مقدار زيادي به فاصله ميان نشانگر رامان و نانوذره فلزي بستگي دارد، دور شدن اين دو از يکديگر موجب کاهش شدت سيگنال SERS مي‌شود.

نانوروبشگرهاي پلاسموني نقش «نگهبان‌هاي مولکولي» را بازي مي‌کنند که از طريق روشن و خاموش شدن، حوادث مهمي را که در محلول روي مي‌دهد، گزارش مي‌کنند.

قابليت چندکاره بودن روبشگرهاي نگهبان مولکولي از طريق مخلوط کردن روبشگرهاي حاوي نشانگرهاي مختلف براي هدفگيري نشانگرهاي زيستي مربوط به دو نوع سرطان سينه متفاوت به نام‌هاي erbB-2 و ki-67 ثابت شد.

لازم به ذکر است، اندازه‌گيري‌هاي SERS را مي‌توان بلافاصله پس از انجام واکنش هيبريداسيون (زوج شدن دو رشته DNA) و بدون نياز به هرگونه مرحله شستشو انجام داد که اين امر فرايند ارزيابي چندين ژن متفاوت را به صورت همزمان ساده مي سازد./انتهاي پيام/