تولید روبشگر نانوبلوری برای ردیابی سلولی

دانشمندان آمریکایی روشی برای وارد کردن یک روبشگر به‌درون سلول‌ها یافته‌اند تا بتوانند فعالیت‌های سلولی را ردگیری نمایند. این روش می‌تواند در درمان‌هایی همچون درمان‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی که در آنها نیاز به بررسی کل بدن با استفاده از روش‌های غیرمخربی همچون MRI وجود دارد، مفید باشد.

سامانه‌های ردگیری نانوذره‌ای که در حال حاضر استفاده می‌شوند، بر ورود غیرفعال روبشگر به‌درون سلول‌ها مبتنی هستند؛ این سامانه‌ها کارایی بالایی ندارند، زیرا بسیاری از این نانوذرات وارد اندوزوم‌ها شده و غیرفعال می‌شوند. حال گروهی از محققان آزمایشگاه ملی لورنس برکلی به رهبری برت هلمز یک نانوبلور را با یک کلوئید پلیمری روکش داده و گروه‌های آمینی و مسیریاب‌های مورد نیاز را به این پلیمر متصل کردند؛ بدین ترتیب این نانوبلور همانند یک ویروس عمل می‌کند.

هلمز می‌گوید: «با استفاده از این روش قادر خواهیم بود توانایی یک ویروس در ورود سریع به‌درون سلول را در روبشگر نانوبلوری خود ایجاد نماییم». روبشگرهای نانوبلوری مورد توجه دانشمندان قرار دارند، زیرا می‌توان آنها را به‌نحوی تنظیم کرد که برای تصویربرداری‌های خاص همانند MRI و یا تصویربرداری فلورسانس از کل بدن مناسب باشند.

این گروه همچنین دریافتند که این روکش پلیمری نه تنها ورود روبشگر تصویربرداری به‌درون سلول را تسهیل می‌کند، بلکه در دراز مدت نیز اثرات جانبی منفی بر سلامتی سلول باقی نمی‌گذارد. هلمز توضیح می‌دهد: «ما فرض را بر این گذاشته‌ایم که دلیل این امر مدت زمان اقامت کوتاه نانوبلورهای روکش‌دهی شده درون اندوزوم‌هاست که در محیط اسیدی آنجا می‌توانند به یون‌های سمی تجزیه شوند. دلیل دیگر این ویژگی می‌تواند ممانعت از انتشار نانوبلورها در تمام بخش‌های سلول توسط روکش پلیمری باشد؛ حضور این نانوبلورها در کل سلول می‌تواند فرایندهای طبیعی آن را مختل کند».

اِوا هارث، متخصص تولید مسیریاب برای عوامل وضوح تصویر در دانشگاه وندربیلت آمریکا می‌گوید: «مسیریاب‌های کلوئیدی پلیمری می‌توانند تحول بزرگی در عرصه زیست‌شناسی سرطان ایجاد نمایند، زیرا با استفاده از آنها امکان ردیابی درون‌تنی سلول‌های مختلف برای آنالیز فراهم می‌شود. ترکیبی از محدود شدن نانوبلورها درون مسیریاب کلوئیدی، جذب سریع و غلظت بالای نانوبلورها در سلول‌های سالم، لومینسانس الگوی موضعی را در سیتوسول (مایع درون سلول) به‌شدت تقویت می‌کند».

گروه هلمز در حال برنامه‌ریزی برای وارد کردن این نانوبلورها درون بدن موش و انجام تصویربرداری از آنهاست تا آمادگی این ذرات برای استفاده در ردیابی سلولی را نشان دهند. نتایج این تحقیقات در مجله Chemical Science به چاپ رسیده است.