تشخیص فوری دی ان ای و آران ای با سنسوری کوچک

عاشق وب: خراسان رضوی نتایج تحقیق جدید دانشگاه آمریکا نشان می دهد، در کمتر از یک ثانیه، یک سنسور کوچک مورد استفاده در تحقیقات شیمی مغز می تواند مولکول های اصلی را که دستورالعمل های ژنتیکی جهت زندگی، آران ای (RNA) و دی ان ای (DNA) ارائه می دهند را شناسایی کند.
به نقل از نیوز، پژوهشگران دانشگاه آمریکایی واشنگتن معتقدند که یک سنسور، ابزاری مفید برای دانشمندانی است که در تحقیقات بالینی مشغول اندازه گیری متابولیسم DNA هستند و این سنسور می تواند راهی سریع برای پزشکان آزمایشگاه در تشخیص نمونه های «سالم» از «بیمار» و تشخیص عامل بیماری زای قارچی، باکتریایی یا ویروسی، پیش از تجزیه وتحلیل بیشتر باشد.
جهت بررسی این که آیا حسگرها می توانند RNA و DNA را تشخیص دهند، الکساندر زستوس، استادیار شیمی با جان براخت، دانشیار زیست شناسی، برای آزمایش روش جدیدی در تشخیص RNA و DNA همکاری کرد.
این حسگرها که بعنوان میکروالکترودهای فیبرکربن نیز شناخته می شوند، به محققانی مانند زستوس امکان اندازه گیری دقیق مواد شیمیایی در مغز را می دهند. پژوهشگران می توانند در مورد مدار پیچیده مسیرهای عصبی مغز و انتقال دهنده های عصبی، مواد شیمیایی مغز که پیام ها را در یک مسیر مشخص منتقل می کنند، بیشتر بدانند.
زستوس و براخت از میکرو الکترود فیبرکربن معمولی با ولت سنج چرخه ای سریع اسکن، همان نوع سنسوری که برای تشخیص دوپامین در مغز کاربرد دارد، استفاده کردند. کار زستوس بطور مکرر شامل استفاده از حسگرها برای تشخیص و اندازه گیری دوپامین در مغز بود، برای اینکه انتقال دهنده عصبی را در دامنه گسترده ای از فعالیت در سیستم عصبی، از حرکات بدنی گرفته تا واکنش های عاطفی نشان میدهد.
پژوهشگران سنسور را با یک الکترود ویژه اصلاح کردند. آنان از کارایی آن مطمئن نبودند و زمانی که الکترود حداکثر اکسیداتیو آدنوزین و گوانوزین، دو عنصر سازنده DNA را تشخیص داد، تعجب کردند. زمان تشخیص فوری است و در کمتر از یک ثانیه اتفاق می افتد. روش تحقیق بااستفاده از RNA و DNA حیوانی و مصنوعی نیز تایید شده است.
در کوتاه مدت، زستوس و براخت این ابزار را در تحقیقات بالینی مفید می دانند. محققانی که از این ابزار استفاده می نمایند، می توانند اطلاعات مفیدی درباره اسیدهای نوکلئیک بدست آورند و نسبت های نسبی آدنوزین، گوانوزین و سیتیدین، یک نوکلئوباز DNA دیگر را اندازه گیری کنند.
سنسور بطور تقریبی به اندازه تار موی انسان و آن قدر کوچک است که می تواند در سلول ها، بافت یا ارگانیسم های زنده کاشته شود. سنسور می تواند DNA یا RNA را در هر نمونه از مایعات، ازجمله قطرات مایع، بزاق، خون یا ادرار تشخیص دهد.
این سنسور همین طور می تواند بعنوان یک پیش تشخیص استفاده گردد. پژوهشگران گفتند: شروع بیماری یا عفونت قارچی می تواند موجب افزایش سریع اسیدهای نوکلئیک شود که سنسور می تواند آنها را اندازه گیری و به احتمال زیاد عفونت های سریع را پیش بینی نماید. بعنوان مثال، ممکنست نتایج حاصل از آزمایش ویروس کرونا با این روش، یک روز یا بیشتر طول بکشد.
جان براخت، دانشیار زیست شناسی، دانشگاه آمریکایی اظهار داشت: «از سنسورهای الکتروشیمیایی می توان برای ارزیابی نمونه ها پیش از روش های مبتنی بر توالی استفاده نمود. ما می توانیم چندین مورد را تصور نماییم که اندازه گیری سریع DNA یا RNA در یک نمونه پیش از تعیین توالی بیشتر از نظر بالینی مفید می باشد. بعنوان مثال، ممکنست این سنسور را هنگامی به کار گرفت که تعداد زیادی نمونه جهت بررسی سریع پیش از انجام آزمایش های گسترده تر وجود دارد.»
یک محدودیت فعلی این است که سنسور باید بیش از یک رشته DNA و RNA را تشخیص دهد. برای تشخیص ویروس خاص یا آزمایش ژنتیکی، سنسور باید توالی ژن ویروس را تشخیص دهد.
گام بعدی در تحقیق، اصلاح بیشتر سنسور خواهد بود تا ببینند که آیا سنسور می تواند ویروسی را تشخیص دهد یا خیر. این سنسور بطور بالقوه کاربردهای متنوعی دارد که تحقیقات بیشتری دراین زمینه مورد نیاز خواهد بود، همچون در پزشکی قانونی و سایر زمینه هایی که استفاده از حسگرها نقش برجسته ای دارند.
براخت اضافه کرد: «ما همین طور به این فکر کرده ایم که آیا می توانیم متابولیسم DNA را در داخل مغز و سلول های زنده اندازه گیری نماییم یا خیر. ما می توانیم از یک الکترود برای اندازه گیری انتقال دهنده های عصبی مانند دوپامین و همین طور اندازه گیری DNA و RNA و قطعات سازنده آنها در زمان واقعی در مغز استفاده نمائیم.»

منبع: عاشق وب