یک ابزار جدید برای اندازه‌گیری ارزان‌تر و سریع‌تر کلسترول خون

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از تارنمای سای تک دیلی، این دستگاه جدید از ترکیبات پروتئینی و به طور خاص آنزیم‌ها استفاده نمی‌کند، محققان در این حسگر جدیدبه جای استفاده از آنزیم ها از کلرید مس که یک آنالوگ معدنی (یا غیرآلی inorganic ) است، استفاده کردند. این اقدام امکان ایجاد سنجه‌های کلسترول (cholesterol meters) در آزمایش خون را با قیمت مقرون به صرفه تر، با سرعت بالاتر، راحت تر و در دسترس بهتر فراهم کردند.

یافته های این مطالعه به تازگی در مجله علمی شیمی الکتروتحلیلی (Journal of Electroanalytical Chemistry) منتشر شده است.

تعیین میزان کلسترول در خون در حال حاضر با استفاده از رنگ سنجی (colorimetry)، رنگ‌نگاری (chromatography) و آنزیم‌ها انجام می‌شود، اما این روش‌ها از شناساگرهای (reagents ) بسیار تهاجمی یا تجهیزات پیچیده و گران‌قیمت استفاده می‌کنند.

آندری اوخوخونین (Andrei Okhokhonin) استادیار بخش شیمی تحلیلی دانشگاه اورال فدرال روسیه در مورد این دستاورد اظهار داشت: آنزیم‌ها پلیمر های طبیعی/ پروتئین هستند و از این نیازمند شرایط نگهداری، حفظ دمای خاصی هستند. ما تصمیم گرفتیم یک آنالوگ غیر بیولوژیکی از آنزیم را انتخاب کنیم تا فرآیند تجزیه و تحلیل کلسترول را ارزان‌تر، آسان‌تر و سریع‌تر کنیم.

وی افزود: یکی از مقرون به صرفه ترین گزینه‌ها برای اجرای این طرح، کلرید مس است که نسبت به کلسترول بسیار حساس است. این فناوری جدید فقط به مقدار کمی خون برای تشخیص سطح کلسترول نیاز دارد. نمونه خون در یک تراشه آنالیزکننده حاوی محلولی از کلرید مس در استونیتریل (acetonitrile) قرار داده می‌شود.

این محقق یادآور شد:‌ این تراشه شامل یک الکترود است که به یک آنالیزور (تحلیل کننده) ولتامتری متصل شده که نتایج تحلیل را ارائه می‌دهد. توانایی تراشه جدید برای تجزیه و تحلیل سطح کلسترول این مزیت را دارد که نانوذرات مغناطیسی با پلیمرهایی با نقش مولکولی را در بر می‌گیرد که به طور گزینشی کلسترول را جذب و در عین حال سایر مواد خون را که برای ترکیب خون مهم هستند فیلتر می کند.

آندری اوخوخونین تاکید کرد: پلیمرهای حک شده مولکولی برای جداسازی موثر کلسترول از سایر مواد در خون لازم است، ما پس از آزمایش چندین گزینه، اتیلن گلیکول دی متاکریلات را به عنوان عامل اتصال عرضی و «وینیل پیریدین» را به عنوان مونومر مولکولی عملکردی انتخاب کردیم. پلیمر سنتز شده روی سطح نانوذرات مغناطیسی به طور موثر کلسترول را جذب می‌کند بنابراین می‌توان در مورد گزینشی بودن بالای تحلیل صحبت کرد چرا که هیچ ماده دیگری دخالت ندارد.

وی افزود: این تراشه ریزسیال (microfluidic ) که تمام عناصر سیستم در آن ادغام شده است، بر روی یک چاپگر سه بعدی چاپ می شود که این کار فرآیند تولید این دستگاه را نیز تسهیل می کند و سرعت آن را افزایش می‌دهد.

این محقق خاطرنشان کرد: اولین آزمایشی که انجام شد روی نمونه‌های بیولوژیکی نبود بلکه روی محلول‌های نمونه‌ شبیه به سرم خون بود. مرحله بعدی کار محققان آزمایش این حسگر روی نمونه‌های خون واقعی است.