دانشمندان دانشگاه نوتردام دستگاه جدیدی طراحی کرده‌اند که با استفاده از یک آزمایش خون مقرون‌به‌صرفه می‌تواند نشانه‌های سرطان مغزی گلیوبلاستوما را در کمتر از یک ساعت تشخیص دهد. این دستگاه با استفاده از یک نمونه خون کوچک کار می‌کند و به کمک یک بیوچیپ الکتروکینتیکی، می‌تواند بیومارکرهای بیماری را شناسایی کند. این تکنولوژی می‌تواند زمینه‌ساز تشخیص زودهنگام و افزایش شانس بقا باشد.
یک دستگاه تست خون جدید و مقرون‌به‌صرفه برای تشخیص زودهنگام یک نوع سرطان مغزی مرگبار به نام گلیوبلاستوما توسعه داده شده است.
پژوهشگران دانشگاه نوتردام این آزمایش را ایجاد کرده‌اند که می‌تواند نشانه‌های گلیوبلاستوما را در کمتر از یک ساعت شناسایی کند. این دستگاه آسان برای استفاده است و تنها به یک نمونه خون کوچک (حدود ۱۰۰ میکرولیتر خون) نیاز دارد.
«تکنیک ما منحصر به فرد به گلیوبلاستوما نیست، اما شروع با آن مناسب بود به دلیل مرگبار بودن و نبود آزمایش‌های غربالگری زودهنگام. امید ما این است که اگر تشخیص زودهنگام قابل انجام‌تر شود، شانس بقا افزایش یابد،» گفت هسوه-چیا چانگ، پروفسور بیوشیمی و مهندسی بیومولکولی در نوتردام و نویسنده اصلی مطالعه.
بیومارکرهای سرطان
گلیوبلاستوما یک نوع سرطان مغزی بسیار مهاجم و بدخیم است و اکثر بیماران تشخیص داده شده تنها ۱۲ تا ۱۸ ماه پس از تشخیص زنده می‌مانند. معمولاً بیوپسی تهاجمی راه قطعی برای تشخیص گلیوبلاستوما است که شامل گرفتن نمونه بافت از تومور برای بررسی زیر میکروسکوپ است.
آزمایش خون جدید می‌تواند ابزار ارزشمندی برای شناسایی سرطان مغز در مراحل اولیه باشد وقتی که علائم اولین بار ظاهر می‌شوند.
اساساً، این آزمایش خون از طریق یک دستگاه خودکار انجام می‌شود.
کلید این تکنولوژی در یک بیوچیپ کوچک نهفته است که از یک سنسور الکتروکینتیکی استفاده می‌کند - تقریباً "به اندازه یک توپ در یک خودکار."
این تکنیک از برق برای حرکت دادن ذرات باردار در یک مایع استفاده می‌کند که کاربردهای مختلفی مانند درمان زمین آلوده دارد.
در دستگاه تشخیص گلیوبلاستوما، سنسور الکتروکینتیکی برای گرفتن و شناسایی وزیکول‌های خارج سلولی که بیومارکرهای مرتبط با بیماری را دارند، استفاده می‌شود.
این بیومارکرهای پروتئینی به نام گیرنده‌های عامل رشد اپیدرمی (EGFRs) شناخته می‌شوند که در گلیوبلاستوما افزاش یافته‌اند.
«وزیکول‌های خارج سلولی یا اگزوزوم‌ها نانوذرات منحصر به فردی هستند که توسط سلول‌ها ترشح می‌شوند. آنها بزرگ هستند - ۱۰ تا ۵۰ برابر بزرگتر از یک مولکول - و بار ضعیفی دارند. تکنولوژی ما به طور خاص برای این نانوذرات طراحی شده است، با استفاده از ویژگی‌های آنها به نفع ما،» توضیح داد چانگ.
بیوچیپ بسیار حساس
گفته می‌شود این بیوچیپ بسیار حساس و انتخابی است، به طوری که می‌تواند بین EGFRهای فعال و غیر فعال تمایز قائل شود.
اطلاعیه مطبوعاتی توضیح داد که آنتی بادی‌های موجود بر روی سنسور می‌توانند به چندین وزیکول خارج سلولی متصل شوند و دقت تشخیص را افزایش دهند. بعد از این، نانوذرات سیلیکا به عنوان گزارشگر عمل می‌کنند و حضور EGFRهای فعال بر روی وزیکول‌های گرفته شده را نشان می‌دهند. به خصوص، تغییر در سیگنال‌های ولتاژ نشانه حضور گلیوبلاستوما است که به حضور وزیکول‌های خارج سلولی با EGFRهای فعال مرتبط است.
«سنسور الکتروکینتیکی ما به ما اجازه می‌دهد کارهایی را انجام دهیم که دیگر آزمایش‌ها نمی‌توانند،» گفت ساتیاجیوتی سیناپاتی، همکار نویسنده مطالعه.
«ما می‌توانیم خون را مستقیم بدون هرگونه پیش‌پرداخت برای جداسازی وزیکول‌های خارج سلولی بارگذاری کنیم چون سنسور ما توسط دیگر ذرات یا مولکول‌ها تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد. این تکنولوژی نویز پایین دارد و این باعث می‌شود ما برای تشخیص بیماری حساس‌تر از دیگر تکنولوژی‌ها باشیم،
اگر این دستگاه به طور گسترده استفاده شود، می‌تواند راه را برای تشخیص زودهنگام باز کند و بیماران ممکن است شانس بیشتری برای بقا داشته باشند.
در آینده تیم امیدوار است که این تکنولوژی بتواند برای تشخیص بیومارکرهای دیگر بیماری‌ها مانند سرطان پانکراس، بیماری‌های قلبی-عروقی، زوال عقل، و صرع استفاده شود.
