"بارکد چیپ" موجب کاهش قیمت و افزایش سرعت تست های خونی می شود!

خلاصه:

 نوعی چیپ بارکد که به IBBC معروف است، با کمک فناوری نانو ساخته شده که با کمک مقدار بسیار کمی از خون بیمار می تواند با سرعت بسیار و صرف هزینه کمتر، پروتئین های پلاسمایی بیماران مختلف را در یک زمان اندازه گیری نماید.

 با این فناوری پزشکان قادر خواهند بود پروتئین های مختلف که مارکر های بیماری های خطرناکی مانند انواع سرطان و بیماری های قلبی هستند، در زمان کوتاهی بررسی و حتی اثرات داروهای مختلف را بر بیماران خود مشاهده و تفسیر نمایند.

نوعی چیپ بارکد پیشرفته که اخیراً توسط تیمی تحقیقاتی از چندین آزمایشگاه مختلف ساخته شده، انقلابی در تست های تشخیصی پزشکی بوجود خواهد آورد!

در کمتر از 10 دقیقه و با کمک یک قطره خون، این چیپ می تواند غلظت پروتئین ها مانند آنهاییکه بواسطه ی وجود بیماریهای قلبی و یا سرطان در خون ظاهر می شوند و علامت مشخصه ی این بیماری ها محسوب می شوند، تعیین نماید.

این وسیله که به IBBC معروف است توسط اعضای Nanosystems Biology Cancer Center که یکی از 8 مرکز Cancer Nanotechnology Excellence (CCNEs)است ساخته شده است.

رهبری این تیم تحقیقاتی را دکنرJames R. Heath از انستیتوی تکنولوژی کالیفرنیا(Caltech) و دکتر Leory Hood  از انستیوی سیستم های بیولوژیک بر عهده داشتند.

نتایج تحقیقات این تیم در مجله ی Nature Biotechnology به چاپ رسیده است.

IBBC در حد ابعاد یک اسلاید میکروسکوپی است و جنس آن از شیشه پوشش داده شده با سیلیکون است.

سطح این چیپ طوری طراحی شده است که جریان میکرو مایع بتواند در آن حرکت کند. پس از آنکه یک قطره خون از این کانال میکروسکوپی به این سیستم وارد شد، پلاسمای غنی از پروتئین جدا شده و بیومارکر های پروتئینی اندازه گیری می شود.

با استفاده از این چیپ، سرعت اندازه گیری ها  افزایش یافته و هزینه آن نیز کاهش می یابد.

در تست های مرسوم، یک یا چندین ویال خونی از بیمار گرفته شده و در آزمایشگاه سانتریفیوژ شده و به دو بخش سلولی و پلاسمایی تقسیم می شود. سپس از بخش پلاسمایی برای انجام سنجش های پروتئینی استفاده می شود که کاری سخت و پر دردسر است. حتی اگر با عجله انجام گیرد چندین ساعت بطول می انجامد.

هر کیت تشخیصی برای یک پروتئین، 50دلار هزینه در بر دارد.

با کمک این چیپ ضمن کاهش زمان و هزینه، امکان سنجش خون 8 نفر بصورت همزمان نیز میسر شده است.

و در هر بار سنجش، پروتئین های زیادی نیز سنجیده می شود.

با ورود خون به IBBC و ورود آن به کانال میکروسکوپی، پلاسمای آن به کانال های باریکی هدایت می شود که از کانال اصلی منشعب شده است.

این بخش چیپ طوری طراحی شده است که مانند شبکه ای از رزیستور ها(Resistor) جداسازی پلاسما را بنحو مطلوبی انجام می دهند. در ادامه پلاسما از میان بارکد ها عبور می کند که شامل یکسری خطوط با عرض20میکرون هستند.در این جا، بارکد ها امکان جداسازی یک پروتئین ویژه را از پلاسما فراهم میسازند.

با پر شدن بارکدها، نور فلورسانس تابیده شده و میزان درخشندگی بسته به حجم پروتئین خواهد داشت و بدین ترتیب غلظت پروتئین مشخص می شود.

محققان با این فناوری، هورمونHCG که در هنگام حاملگی تا 100 هزار برابر افزایش می یابد، اندازه گیری کرده اند.

همچنین در بیماران مبتلا به سرطان پروستات و سینه، برای اندازه گیری بیو مارکرهای پروتئینی استفاده شد.

این بیومارکر ها در بیماران مختلف متفاوت است. مثلاً زنی که سرطان سینه دارد با مردی که به سرطان پروستات مبتلاست بیومارکرهای متفاوتی خواهد داشت.

و یا زنی با سرطان خوش خیم با زنی که به سرطان بدخیم سینه مبتلاست، بیومارکرهای مختلفی خواهد داشت.

بنابر این تشخیص این بیو مارکرها این امکان را به پزشکان می دهد تا درمان های اختصاصی را برای بیماران خود اعمال نمایند و نیز پاسخ بیماران را نسبت به دارو ها دریابند.!

IBBC هم اکنون در بیماران مبتلا به glioblastoma که نوع پیشرفته ای از تومور های مغزی است، استفاده می شود. اطلاعات این چیپ بارکد ها توسط یک اسکنر خوانده میشود که در تحقیقات در زمینه بیان ژن و پروتئین نیز استفاده میشود.

Rong Fan معتقد است بایستی اسکنرهای فوق آنقدر ساده شوند که شبیه اسکنرهای UPC سوپرمارکت ها باشند.

این تحقیقات در مقاله ای تحت عنوان

 Integrated barcode chips for rapid, multiplexed analysis of proteins in microliter quantities of blood,”

چاپ شده است.