يحدث ثورة في الكشف السريع والدقيق
تطوير مستشعر فلورسنت جديد للكشف المبكر عن مرض باركنسون
/ تمكّن باحثون من جامعة تربيت مدرس، والعلوم الطبية في كرمانشاه، وجامعة بالاتسكي في جمهورية التشيك، من تطوير نظام مستشعر فلورسنت جديداً يمكن أن يحدث ثورة في الكشف السريع والدقيق عن مرض باركنسون.
ويستند هذا المستشعر المطور إلى مجموعة من ثلاثة أنواع من النقاط الكمومية الكربونية CQDs ذات مجموعات وظيفية سطحية مختلفة، وكل من هذه النقاط الكمومية تُظهر استجابة فلورسنتية مميزة عند تفاعلها مع الجزيء المستهدف. وتشمل هذه التغيرات زيادة أو نقصان في شدة الفلورسنت أو تغير في طول موجة الانبعاث. بشكل عام، تُحدث هذه التغيرات نمطًا خاصًا أو «بصمة بصرية» للجزيء المستهدف. في هذه الدراسة، تم استخدام ثلاثة أنواع من النقاط الكمومية الكربونية تشمل NH₂-CQD و L-Trp-CQD و D-Trp-CQD. مكّن الجمع بين هذه العناصر الثلاثة من إنشاء مصفوفة مستشعر ثلاثية المكونات استطاعت التمييز بشكل جيد بين أوليغومرات α-Syn والأشكال الأخرى لها «أحادية الجزيء أو الليفية»، وكذلك من البروتينات الشائعة الأخرى مثل الأنسولين والليزوزيم والألبومين البقري. وتم تحليل الاستجابات الفلورسنتية التي تم الحصول عليها من مصفوفة المستشعر باستخدام طريقة الإحصاء NPLS-DA، وأظهرت النتائج أن النظام استطاع فصل جميع الأنواع البروتينية التي تم اختبارها بدقة عالية، بالإضافة إلى ذلك، تمكن المستشعر من الكشف عن وجود أوليغومرات α-Syn في نطاق تركيز 0.5 إلى 32 ميكروغرام/ مل. ووصل حد الكشف لهذا النظام إلى 0.5 ميكروغرام/ مل في الوسط المائي وإلى 0.3 ميكروغرام/ مل في الوسط اللعابي. ووصلت دقة التحقق المتبادل للنظام إلى حوالي 92٪ في الوسط المائي، مما يعكس حساسية ونوعية عالية لهذه التكنولوجيا. ومن السمات البارزة لهذا النظام أنه يعمل دون الحاجة إلى وضع العلامات أو استخدام مواد كيميائية إضافية. وفي الطرق التقليدية، هناك عادةً حاجة إلى علامات الفلورسنت أو الأصباغ الخاصة للكشف عن الجزيئات، مما يمكن أن يكون مكلفًا ويستغرق وقتًا طويلاً. في المقابل، يعتمد هذا النظام على الاستجابة الطبيعية للنقاط الكمومية لوجود البروتين المستهدف، مما يجعل العملية أكثر بساطة وتكلفة أقل وسرعة أكبر. وأظهرت الدراسة المشتركة بين جامعة تربيت مدرس، وجامعة العلوم الطبية في كرمانشاه، وجامعة بالاتسكي أن استخدام مصفوفة فلورسنتية بسيطة تتكون من ثلاثة أنواع من النقاط الكمومية الكربونية يمكن أن يكون أداة حساسة، دقيقة، ومنخفضة التكلفة، ولا تتطلب وضع علامات للكشف عن أوليغومرات α-Syn في اللعاب. وإن تحقيق حد كشف منخفض جدًا ودقة تزيد عن 90٪ في التمييز بين الأنواع البروتينية المختلفة، يعكس القدرة الهائلة لهذه التكنولوجيا لتطوير منصات تشخيصية مستقبلية. ويمكن لهذا الإنجاز أن يخلق منظورًا جديدًا في مجال الطب التشخيصي وعلم الأعصاب، ويبعث أملًا جديدًا للكشف المبكر عن مرض باركنسون؛ وهو مرض كانت حتى الآن الحلول التشخيصية السريعة وغير الغازية والموثوقة له محدودة للغاية.