شناسايي پروتئين‌ها با حسگرهاي زيستي دقيق
محققان آلماني و آمريکايي روشي براي افزايش حساسيت حسگرهاي زيستي يافته‌اند. در اين روش از محلول سرم آلبومين گاوي استفاده شده است. دليل بهبود عملکرد حسگرها به تشکيل دام‌هاي نوري در سطح نانوذرات طلاي مورد استفاده در اين حسگر نسبت داده مي‌شود.
با استفاده از حسگرهاي زيستي نوري عاري از برچسب مي‌توان زيست مولکول‌ها را مورد مطالعه قرار داد. اين مولکول‌ها ابزار مناسبي براي تشخيص بيماري هستند. تاکنون روش‌هاي مختلفي براي اين منظور به‌کار گرفته شده است براي مثال حسگر زيستي مود گالري نجواگر (WGM) براي تعيين مقدار اين مولکول‌ها روي سطح مناسب است اين ابزار با حساسيت بسيار بالا قادر است تک مولکول‌ها را تشخيص دهد. ساده‌ترين مدل اين ابزار حالتي است که يک کره شيشه‌اي به قطر 50 تا 100 نانومتر منعکس کننده پرتو نوري تابيده شده است.
|
| http://pnu-club.com/imported/2012/09/961.jpg |
اين حسگرها حساسيت بالاي خود را مديون فاکتور کيفيت بالاي (Q-fact OR ) در نوسانات نوري هستند. با اين حساسيت هرگونه تغيير در طول موج در اثر برخورد مولکول هدف قابل شناسايي خواهد بود، با اين حساسيت حتي برخورد يک ويروس نيز قابل تشخيص خواهد بود. اگر يک پروتئين قرار است شناسايي شود، بايد حساسيت سيستم را افزايش داد. براي اين کار روش‌هاي متعددي وجود دارد يکي از اين روش‌ها ايجاد نقطه حساس است که اين کار با استفاده از ترکيب حسگري فتونيک-الکترونيک با نانوذرات طلا قابل انجام است.
با اين حال مشکلاتي نيز در اين مسير وجود دارد. براي مثال در اين روش اندازه‌گيري بايد مستقيما در محيط محلول انجام شود، يا اين که امکان آناليز به‌صورت زنده وجود ندارد دليل اين امر آن است که پروتئين پيش از شناسايي بايد روي نانوذرات جذب شود. مشکل ديگري که وجود دارد اين است که پروتئين‌ها به‌صورت تصادفي به سطح نانوذرات مي‌چسبند با اين کار حساسيت کار افت مي‌کند.
يک تيم تحقيقاتي روشي ارائه کرده که بر اين مشکلات فائق آمده است. در اين روش مولکول‌هاي پروتئين روي سايت‌هاي ميدان پلاسمونيک واقع در سطح نانوذرات طلا به‌دام مي‌افتند. ترکيب پايدار نانوکره‌ها با نانوذرات براي شناسايي با حساسيت بالا ضروري است. اين گروه تحقيقاتي به اين سيستم مقداري محلول سرم آلومين گاوي اضافه کردند. نتايج کار نشان داد که انتقال طول موج به شکل غيرمنتظره‌اي اتفاق افتاد.
حساسيت به‌دست آمده چند فمتومول بود که بسيار قابل توجه است. هنوز توضيح دقيقي براي اين پديده ارائه نشده است اما محققان تصور مي‌کنند که مولکول‌هاي پروتئين ترجيح مي‌دهند به موقعيت خاصي روي سطح نانوذرات بچسبند که دليل اين امر وجود دام نوري در آن نقاط است. براي بررسي اين فرضيه، پژوهشگران محاسباتي را انجام دادند که نتايج آن نشان داد وجود چنين نقاطي براي رسيدن به حساسيت بالا ضروري است. |
