ساخت یک نوع چیپ میکروسیال، برای اولین بار در دانشگاه تهران

به گزارش روابط‌عمومی دانشگاه تهران، میز پروتئومیک میکروسیالی، که به راحتی قابل تبدیل به یک دستگاه تشخیص برای هر نشانگری (biomarker) است، توسط پاتریشیا خشایار، دانشجوی رشته نانوبیوتکنولوژی دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران و رشته مهندسی پزشکی دانشگاه گنت بلژیک، با همکاری مرکز پژوهشی فناوری‌های نوین در مهندسی علوم زیستی دانشگاه تهران ساخته شد.

این پلت فرم حاصل ادغام تکنولوژی میکروسیالی با سیستم سنجش الکتروشیمیایی بوده و از یک محفظه واکنش / تشخیص برای اندازه‌گیری سطح سرمی نشانگرهای زیستی متفاوت تشکیل شده است. طراحی منحصر به فرد این پلت فرم امکان اندازه‌گیری نشانگرها با حساسیت بالا را فراهم می‌آورد و ساختارهای میکروسیالی و الکتروشیمیایی به طور مستقل قابل بهینه‌سازی هستند.

در گام اول از طریق تعامل میان نانوذرات طلا (AuNPs) و مولکول‌های زیستی آنتی بادی، یک نانو کاوشگر (nanoprobe) طلا برای اندازه‌گیری الکتروشیمیایی غیرآنزیمی نشانگرها ساخته شد.

در گام بعدی این کاوشگر بر روی سطح الکترود با حفظ ساختار و کارکرد آنتی بادی نشانده شد. در این راستا رسوب نانوذرات طلا بر روی سطح الکترود طلا به منظور بهبود ویژگی‌های الکتروشیمیایی سطح صورت گرفت.

برای ساخت کانال‌های میکروسیالی از یک روش ارزان، قابل اعتماد و سریع برای ساخت کانال میکروسیالی با استفاده از نوار چسب دو طرفه استفاده شده است. در مرحله آخر تراشه الکتروشیمیایی و ساختار میکروسیالی برای ساخت سیستم نهایی (استئوکیت) ادغام شدند.

در این پلت فرم مبتنی بر واکنش آنتی‌بادی و آنتی‌ژن کلیه مراحل معرفی نمونه، انکوباسیون و اندازه‌گیری الکتروشیمیایی در کانال‌های میکروسیالی اتفاق می‌افتد. الکترودهای طلای موجود در محفظه میکروسیالی برای نشاندن آنتی بادیی که در مراحل بعدی به صورت انتخابی با آنتی ژن مربوطه واکنش می‌دادند عاملدار شده بودند.

نتایج نهایی نشان داد که استئوکیت طراحی شده دقت، حساسیت و اختصاصی بودن لازم برای سنجش سطح سرمی استئوکلسین و CTX را دارد. این سیستم برای اندازه گیری غلظت Oc سرمی حساس و اختصاصی بوده و می‌تواند سطح سرمی نشانگر را در طیف وسیعی از ۲/۵ تا ۷۵ نانوگرم / میلی لیتر تشخیص دهد و به طور مشابه سطح CTX با موفقیت از ۱ تا 2500 pg/ml اندازه گیری شود که با توجه به مرجع نرمال نشانگر قابل قبول است. این سیستم هیچگونه واکنش متقاطعی برای سایر نشانگرها از خود نشان نداد. ارتباط قابل قبول میان نتایج ELCIA و هر دو نشانگر Oc و CTX بر روی سرم خون بیماران نشان داد که این سیستم فابلیت اندازه گیری سطح سرمی نشانگرها در محدوده بالینی را داشته و سایر مولکول‌های موجود در سرم، در نتایج تغییر قابل ملاحظه‌ای ایجاد نمی‌کنند.

می‌توان نتیجه گرفت که در مقایسه با روش‌های مرسوم، تراشه میکروسیالی بر پایه روش‌های الکتروشیمیایی ساخته شده برای اندازه‌گیری نشانگرهای پیشنهاد شده انتخابی و حساس بوده و از دیگر مزایای این سیستم تشخیصی ساده می‌توان به کاهش زمان اندازه گیری و نیاز به مقدار کمتر نمونه وثبات بالا اشاره نمود.

گفتنی است مراحل ثبت USA Patent این کار نیز انجام گرفته است.

این طرح با راهنمایی دکتر قاسم عموعابدینی از دانشگاه تهران و دکتر باقر لاریجانی از دانشگاه علوم پزشکی تهران و دکتر یان ون فلترن از دانشگاه گنت بلژیک و مشاوره دکتر مرتضی حسینی از دانشگاه تهران به اتمام رسیده است.