ساخت نانوابزاری جدید برای مطالعه بهتر سلول ها

ستاد ويژه نانو/ محققان با استفاده از اکسيد سيليکون، نانوابزار ستاره‌اي شکلي ساخته‌اند که مي‌تواند سلول‌هاي منفرد را به دام اندازد. اين نانوابزار براي مطالعه رفتار سلول‌هاي منفرد بسيار ايده‌آل است. معمولا هيچگاه دو سلول زيستي دقيقا شبيه هم نيستند، حتي در نمونه برداري‌ از تومور سرطاني نيز ميان سلول‌هاي سرطاني از نظر فاکتورهاي مختلف نظير سرعت تکثير و پاسخ‌دهي به دارو تفاوت‌هايي وجود دارد. ابزارهايي که درحال حاضر براي ارزيابي اين سلول‌ها وجود دارند به قدري بزرگ هستند که معمولا نتيجه خروجي آنها ترکيبي از چند سلول است بنابراين با روش‌هاي فعلي نمي‌توان رفتار دقيق سلول‌هاي منفرد را ارزيابي کرد. از انجايي که مطالعه سلول‌هاي منفرد اهميت زيادي دارد بنابراين محققان به دنبال روش‌هاي جديدي براي به دام انداختن و مطالعه آنها هستند. اخيرا محققان دانشگاه جان هاپکينز مقاله‌اي در نشريه Nano Letters منتشر کرده‌اند که در آن جزئيات ساخت ابزاري براي به دام انداختن سلول‌هاي منفرد ارائه شده است. محققان از اين ابزار در محيط آزمايشگاه براي گيرانداختن سلول‌ها استفاده کرده و معتقداند که اين ابزار پتانسيل استفاده در محيط داخل بدن را نيز داراست. اين نانوابزار را مي‌توان به توليد انبوه رساند به طوري که 100 ميليون عدد از آن را مي‌توان روي يک ويفر 12 اينچي ايجاد کرد. همچنين مي‌توان اين نانوابزار را به گونه‌اي طراحي کرد که در يک نقطه خاص در بدن مستقر شده و سلول‌هاي ويژه‌اي را به دام اندازد. اين نانوابزار داراي شکل ستاره‌اي بوده که در صورت وجود سلول هدف مي‌تواند بازوهاي خود را جمع کرده و سلول را به دام اندازد، بدون اين که زندگي سلول به مخاطره افتد. اين گروه تحقيقاتي با استفاده از اين نانوابزار موفق به به‌دام اندازي سلول‌هاي فيبروبلاست موش و سلول‌هاي قرمز خون شدند. ديويد گرسياس از محققان اين پروژه مي‌گويد: " ما معتقديم که گام مهمي در مسير به دام‌اندازي و آناليز سلول‌هاي منفرد در شرايط آزمايشگاهي و محيط زنده درون بدن برداشته‌ايم." اين اولين باري نيست که ابزاري براي گيرانداختن سلول‌هاي منفرد ساخته مي‌شود. در حال حاضر روش‌هاي مختلفي نظير دام‌هاي ميکروسيالي و نوري براي اين کار استفاده مي‌شود. اما تمامي اين روش‌ها با محدوديت‌هايي روبرو هستند. براي مثال در اين روش‌ها بايد از يک منبع خارجي براي تامين انرژي استفاده کرد در حالي که در اين نانوابزار، انرژي با استفاده مواد به کار رفته در خود ابزار تامين مي‌شود بدون اين که نياز به باتري يا سيم وجود داشته باشد. جنس اين دام، دولايه‌اي از جنس SiO/SiO2 است که لايه SiO در سطح بالايي قرار گرفته است. زماني که اين نانوابزار در محلول نمکي قرار مي‌گيرد، لايه زيرين موجب باز شدن بازوها و گيراندازي سلول مي‌شود. اين نانوابزار زيست‌سازگار بوده و مي‌تواند در سيالات بدن غوطه‌ور شده و به حرکت در آيد.