ساخت دستگاه نانودیالیز برای رصد کوچک‌ترین تغییرات در بدن

محققان دستگاه نانودیالیزی ساخته‌اند که می‌توان از آن برای اندازه‌گیری و پیمایش مواد شیمیایی درون بافت‌های بدن استفاده کرد.

به‌گزارش خبرگزاری مهر، نظارت بر شیمی مغز و ردیابی داروها در بدن، به حسگرهای بسیار کوچک‌تر و دقیق‌تر نیاز دارد. به‌تازگی، حسگر نانویی‌ای ساخته شده است که می‌تواند فضاهایی هزار برابر کوچک‌تر از حسگرهای فعلی را بررسی و کوچک‌ترین تغییرات مواد شیمیایی در بافت‌ها را شناسایی کند.
این نانوحسگر سیلیکونی، که در دانشگاه ایلینویز ساخته شده، از روش‌های تولید حوزة میکروالکترونیک بهره‌مند شده است. اندازة کوچک آن، این حسگر را قادر میسازد تا محتوای شیمیایی را با کارایی نزدیک به ۱۰۰ درصد در فضاهایی بسیار کوچک در بافت، در کسری از ثانیه جمع کند.
یوری والسوف، از محققان این پروژه، می‌گوید: «با دستگاه نانودیالیز، روشی به‌منظور مطالعة بافت‌ها ارائه می‌دهیم. این دستگاه با کمک روش‌های میکروالکترونیک و با استفاده از سیلیکون تولید شده است.»
نانودیالیز کاوشگری یک غشای نازک دارد که به بافت بیولوژیکی وارد می‌شود. مواد شیمیایی از این غشا به مایعی منتقل می‌شوند که این مایع در ادامه، برای تجزیه‌وتحلیل به بیرون پمپ می‌شود. توانایی نمونه‌برداری مستقیم از بافت، تأثیر عمدهای در زمینه‌هایی مانند علوم اعصاب، فارماکولوژی، و پوست دارد.»
میکرودیالیز سنتی محدودیتهایی دارد. برای مثال، پروب در ابعاد چند میلی‌متر مربع است؛ بنابراین، مناطق نسبتاً بزرگ در بافت قابل پیمایش است. همچنین ابعاد بزرگ پروب موجب می‌شود به بافت آسیب برسد و پمپ مایع به خارج نیز با سرعت زیادی انجام شود که بر کارایی و صحت نتایج اثر می‌گذارد، اما این دستگاه جدید، کوچک و قابل حمل است و می‌توان آن را با کمترین آسیب استفاده کرد. ابعاد کوچک‌تر به‌معنای دقت بیشتر است و وضوح مکانی و زمانی نیز بهبود می‌یابد.
مهم‌ترین ویژگی نانودیالیز سرعت کم جریان مایع پمپ‌شده از طریق کاوشگر است. این دستگاه با ایجاد سرعت جریان هزار برابر کندتر از میکرودیالیز سنتی، مواد شیمیایی را از منطقه‌ای هزار برابر کوچک‌تر از روش‌های سنتی جمع‌آوری می‌کند و درعین‌حال، بازدهی را ۱00 درصد حفظ می‌کند.
یوری والسوف می‌گوید: «کاهش چشمگیر سرعت جریان، به مواد شیمیایی پخش‌شده در پروب اجازه می‌دهد تا غلظت مواد خارج‌شده از بافت حالت طبیعی خود را حفظ کند. تصور کنید رنگ را با لولهای با آب روان اضافه میکنید. اگر جریان خیلی سریع باشد، رنگ با غلظتهایی که تشخیص آن دشوار است، رقیق می‌شود.» محققان به‌منظور تولید تراشة الکترونیکی برای ایجاد این دستگاه، از روش‌های توسعه‌یافته استفاده کردند.