محققان دریافتند

ساخت کمپلکس‌های مولکولی به تصویربرداری از سلول‌های سرطانی کمک می‌کند

پژوهشگران با استفاده از رشته‌های اسید نوکلئیک و نقاط کوانتومی ساختار‌های کمپلکس هیبریدی ساختند که می‌تواند در تصویربرداری از سلول‌های سرطانی مورد استفاده قرار گیرد.

کد خبر: ۹۶۴۶۶۹

شنبه - ۲۷ شهريور ۱۴۰۰ / September 18, 2021

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، DNA و RNA علاوه بر ویژگی‌هایی نظیر ذخیره اطلاعات ژنتیکی و تنظیم بیان ژن‌ها، قابل برنامه‌ریزی نیز هستند. از این مواد زیستی می‌توان به‌عنوان پیونددهنده‌هایی که مواد زیستی و معدنی را به هم متصل و سازماندهی می‌کند، استفاده کرد.

نقاط کوانتومی (QDs) یکی از این گزینه‌های معدنی هستند. خواص نوری منحصر به فرد این نانوذرات نیمه رسانا در حوزه‌هایی نظیر تصویربرداری و زیست‌حسگری مورد استفاده قرار گرفته است. در همکاری اخیر بین محققان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی، دانشگاه کلمبیا و آزمایشگاه ملی سرطان، یک تیم تحقیقات بین رشته‌ای از DNA برای مونتاژ دقیق QD‌ها به‌صورت داربست‌های سه‌بعدی بزرگتر استفاده کرد.

برای دستیابی به این هدف، به رشته DNA بیوتین اضافه شد، سپس این رشته‌های DNA به نقاط کوانتومی حاوی استرپتاویدین متصل شدند.

این تیم یافته‌های خود را در قالب مقاله‌ای در نشریه ACS Applied Materials & Interfaces به چاپ رساند. کریل آفونین از گروه شیمی دانشگاه کارولینای شمالی می‌گوید: «ما یک روش ترکیبی ساده و کاربر پسند برای سازماندهی مواد درون سلولی با دقتی در مقیاس نانو ایجاد کردیم. همچنین برخی از ماژول‌های درمانی را که می‌توانند در پاسخ به این ساختار فعال شوند را پیاده‌سازی کردیم.»

سه رویکرد مختلف برای مونتاژ QD مورد ارزیابی قرار گرفت: افزودن یک DNA دو رشته‌ای بیوتینیله به QD ها؛ افزودن دو QD هر کدام با DNA تک رشته‌های مکمل؛ و در نهایت، افزودن دو QD هریک با دوبلکس ترکیبی DNA/RNA مکمل.

در حالی که همه رویکرد‌ها منجر به مونتاژ QD‌ها شد، همه آن‌ها تفاوت‌هایی در سینتیک مونتاژ از خود نشان دادند. QD مونتاژ شده توسط محققان با استفاده از روش‌های جابجایی تحرک الکتروفورتیک، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و پراکندگی اشعه ایکس با زاویه کوچک (SAXS) ویژگی‌های یک، دو و سه‌بعدی را مورد ارزیابی قرار دادند. فاصله بین ذرات بین QD‌ها در TEM و SAXS یکسان بوده و در مقایسه با QD‌های مونتاژ نشده بسیار مرتب بودند.

برای بررسی مونتاژ در سلول‌ها، محققان دو نوع QD را با پیوند‌های DNA مکمل به رده سلولی سرطان سینه انسان منتقل کردند و توانستند با استفاده از میکروسکوپ کانفوکال، نشر هر دو را مشاهده کنند.

نکته مهم این است که کمپلکس‌های QD هنگام معرفی به این رده‌های سلولی انسان سمیت سلولی و تحریک ایمنی کمی از خود نشان دادند.