استفاده از نانوحسگر رنگ فلورسنت برای تشخیص نشانگرهای کلیدی پارکینسون
یک مطالعه جدید نشان داده است که چطور می توان ترشح دوپامین را با سنسورهای جدید بعنوان راهی برای ردیابی بیماری پارکینسون نظارت کرد.
به گزارش لینک بگیر به نقل از ایسنا و به نقل از نیو اطلس، پرداختن به کمبود دوپامین که مشخصه ی بیماری پارکینسون است، یکی از اهداف کلیدی درمان های پیشین و جدید است، اما نظارت بر سطوح انتقال دهنده عصبی ناشی از این مداخلات می تواند کار دشواری باشد.
حالا دانشمندان ابزار جدید و امیدوارکننده ای را برای این کار توسعه داده اند که با نام « نانوحسگر رنگ فلورسنت» توصیف می شود که در حضور دوپامین به روشنی می درخشد تا غلظت و گستردگی آنرا در مغز آشکار کند.
کاهش تولید دوپامین که در بیماری پارکینسون مشاهده می شود با شروع علایم حرکتی مانند لرزش و تعادل ضعیف مرتبط می باشد و در حالیکه درمان کاملی برای این بیماری وجود ندارد، درمان ها می توانند این روند را کند کنند و کیفیت زندگی بیمار را بهبود ببخشند که شامل استفاده از دارویی معروف به "لوودوپا"(levodopa) است که به مغز کمک می نماید دوپامین بیشتری تولید نماید و همینطور تحریک عمیق مغز که چند دهه است بعنوان راهی برای بهبود علایم فیزیکی حاصل از این بیماری استفاده می شود.
حالا یک روش دقیق برای اندازه گیری دوپامین، روش جدید و قدرتمندی را برای نظارت بر اثربخشی این درمان ها در اختیار پزشکان قرار می دهد و به آنها اجازه می دهد نگاههای خویش را برای بهبود نتایج بیمار اصلاح کنند.
این روش از الکترودها برای اندازه گیری فعالیت شیمیایی در مغز استفاده می نماید. در سال ۲۰۱۷ یک تیم از موسسه فناوری ماساچوست(MIT) آرایه جدیدی را برای نظارت طولانی مدت دوپامین در سرتاسر مناطق مغز در لحظه تولید کرد و از آن پس سایر سیستم های الکترودی به بهبود دقت این تکنیک در سالهای بعد از آن ادامه داده اند.
حالا یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی دانشمندان دانشگاه "روهر بوخوم" آلمان یک رویکرد جایگزین را دنبال کرده است و به دنبال عرضه وضوح مکانی و زمانی جدید برای قرائت دوپامین است. این تکنیک با نانولوله های کربنی بسیار نازک حدوداً ۱۰ هزار برابر نازک تر از موی انسان امکان پذیر شده است. دانشمندان تغییراتی را انجام دادند که این لوله های کوچک را به قابلیت های جدیدی مجهز کرد و آنها را قادر ساخت تا به دوپامین متصل شوند و بسته به غلظت آن، کم و بیش درخشان شوند.
"سباستین کروس" نویسنده این مطالعه توضیح می دهد: ما به صورت سیستماتیک این خصوصیت را با اتصال توالی های مختلف نوکلئیک اسید کوتاه به نانولوله های کربنی بگونه ای اصلاح کرده ایم که فلورسانسِ آنها در تماس با مولکول های تعریف شده تغییر می کند. ما بلافاصله متوجه شدیم که چنین حسگرهایی برای نوروبیولوژی جالب خواهند بود.
سپس دانشمندان به دنبال آزمایش پتانسیل این حسگرها در یک شبکه عصبی فعال افتادند و شرایط کشت سلولی را برای آن در آزمایشگاه ایجاد کردند. پوشاندن سلول های عصبی با لایه ای بسیار ظریف از "نانوحسگر دوپامین رنگ فلورسنت" محققان را قادر می سازد تا ترشح این انتقال دهنده عصبی را با وضوح مکانی و زمانی بالا در لحظه که تابحال امکان پذیر نبود، شناسایی کنند. یک الگوریتم یادگیری ماشینی هدفمند هم حسگرها را قادر می سازد تا برای نخستین بار نقاط انتشار دوپامین را در امتداد ساختارهای عصبی آشکار کنند.
"سوفیا ایزارووا" نویسنده دیگر این مطالعه می گوید: آنها بینش جدیدی در مورد انعطاف پذیری و تنظیم سیگنال های دوپامین عرضه می کنند. آنها در دراز مدت همینطور می توانند پیشرفت در درمان بیماری هایی مانند پارکینسون را تسهیل کنند.
نتایج تحقیقات اولیه نشان داده است که این سنسورهای جدید می توانند بعنوان ابزاری برای مطالعه سامانه های مولکولی و سلولی پشت ترشح دوپامین عمل کنند. دانشمندان تصور می کنند که این فناوری برای کاربردهای دیگر هم قابل تطبیق است و احتمالاً آنرا برای روشن کردن مولکول های سیگنالی که برای مثال پاتوژن ها را آشکار می کنند، سازگار کنند.
این تحقیق در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences انتشار یافته است.
منبع: لینك بگیر
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب