بررسی سریع کروناویروس با کمک نانوذرات

اين ابزار، يک کاوشگر نانوذره‌اي فلورسنت است که از پروتئين خوشه‌اي روي سطح کروناويروس استفاده مي‌کند تا به سلول‌ها متصل شود و روند کشاندن ويروس به درون سلول را آغاز کند. شايد بتوان از اين کاوشگر براي بررسي توانايي داروها و ترکيباتي استفاده کرد که براي جلوگيري از ابتلاي سلول‌هاي انساني به ويروس به کار مي‌روند.

"کريل گورشکف"(Kirill Gorshkov)، از پژوهشگران اين پروژه گفت: هدف ما اين است تا يک سيستم بررسي ارائه دهيم که مانع اتصال کروناويروس به سلول‌ها و عفونت آنها مي‌شود.

در هر حال، استفاده از ويروس طبيعي در چنين بررسي‌هايي دشوار است و به تجهيزات خاصي نياز دارد. اين گروه پژوهشي تصميم گرفتند تا نانوذرات را به کار ببرند تا از عملکرد ويروس در اتصال به سلول ميزبان و حمله به آنها تقليد کنند.

دانشمندان مرکز ملي پژوهش‌هاي کاربردي‌سازي پيشرفته و آزمايشگاه تحقيقات نيروي دريايي آمريکا در اين پژوهش به همکاري با يکديگر پرداختند تا کاوشگري را طراحي و آزمايش کنند و مهارت‌هاي خود را به کار بگيرند تا زودتر به نتيجه برسند.

"يونکئو او"(Eunkeu Oh)، از پژوهشگران اين پروژه گفت: ما در آزمايشگاه تحقيقات نيروي دريايي، متخصصاني در حوزه نانوذرات داريم و آزمايشگاه تحقيقات نيروي دريايي آمريکا نيز متخصصاني در حوزه بررسي دارو با استفاده از سيستم‌هاي سلولي دارد.

پژوهشگران براي ساخت اين کاوشگر، نوعي نانوذره فلورسنت ابداع کردند که "نقطه کوانتومي"(quantum dot) ناميده مي‌شود و از کادميم و سلنيوم ساخته شده است. اندازه اين نانوذرات کروي، حدود ۱۰ نانومتر است و سه هزار برابر کوچک‌تر از پهناي موي انسان هستند.

پژوهشگران، سطح اين نانوذرات را با پروتئين خوشه‌اي کروناويروس پر کردند که به گيرنده موسوم به "ACE۲" روي سلول‌هاي انسان متصل مي‌شود. اتصال پروتئين خوشه‌اي به ACE۲، نخستين گام در مسير عفونت ويروسي به شمار مي‌رود.

درخشش نقاط کوانتومي، به دانشمندان امکان مي‌دهد تا رفتار آنها را زير ميکروسکوپ رديابي کنند.

گورشکف ادامه داد: از آنجا که درخشش نقاط کوانتومي، سيستمي قوي را در اختيار ما مي‌گذارد تا بتوانيم اتصال ويروس و تاثير آن بر ويروس را در زمان واقعي رديابي کنيم.

پژوهشگران، نحوه تعامل کاوشگر نقطه کوانتومي را با سلول‌هاي انسان که ACE۲ را روي سطح خود دارند، مورد بررسي قرار دادند و مشاهده کردند که کاوشگر نانوذره‌اي، به ACE۲ متصل مي‌شود. سپس ACE۲ با کاوشگرها ادغام مي‌شود و آنها را به درون سلول مي‌کشد. کاوشگرها همين کار را در سلول ريه نيز انجام مي‌دهند. داده‌هاي اين بررسي نشان دادند که کاوشگرها سمي نيستند و مي‌توانند براي آزمايش سلول‌ها مورد استفاده قرار بگيرند.

گورشکف افزود: شايد با استفاده از نانوذرات بتوانيم آزمايش‌هايي را براي بررسي دارو و استفاده مجدد از آنها ابداع کنيم و به ارزيابي ترکيباتي بپردازيم که مورد تاييد "سازمان غذا و داروي آمريکا" (FDA) هستند. شايد اين آزمايش‌ها بتوانند به شناسايي درمان‌هاي سريع و اميدوارکننده براي کوويد- ۱۹ کمک کنند.

اين پژوهش، در مجله "ACS Nano" به چاپ رسيد.

انتهاي پيام