Dolar 9,3218
Euro 10,8357
Altın 529,53
BİST 1.418
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 16 °C
Sağanak Yağışlı

Altın nanopartiküllerden yapılan dövme, tıbbi teşhislerde devrim yaratıyor

19.04.2021
115
Altın nanopartiküllerden yapılan dövme, tıbbi teşhislerde devrim yaratıyor

Vücuttaki madde veya ilaçların yaşamsal değerleri ve konsantrasyonları hakkında sürekli bilgi aktaran implante edilebilir sensörler fikri, doktorları ve bilim adamlarını uzun süredir büyüledi. Bu tür sensörler, hastalığın ilerlemesinin ve terapötik başarının sürekli izlenmesini sağlar. Ancak şimdiye kadar implante edilebilir sensörler vücutta kalıcı olarak kalmaya uygun değildi ve birkaç gün veya hafta sonra değiştirilmesi gerekiyordu.

Bağışıklık sistemi sensörü yabancı bir nesne olarak tanıdığından implant reddi sorunu da vardır. Pek çok teknolojide, sensörün konsantrasyon değişikliklerini gösteren rengi kararsızdır ve zamanla kaybolur. Johannes Gutenberg Üniversitesi Mainz’deki (JGU) bilim adamları, vücuda birkaç ay boyunca implante edilebilen yeni bir tür implante edilebilir sensör geliştirdiler. Sensör, belirli moleküller için reseptörlerle modifiye edilmiş, rengi stabil altın nanopartiküllere dayanmaktadır. Yapay bir polimerik dokuya gömülü olan nanogold, cildin altına implante edilir ve burada rengini değiştirerek ilaç konsantrasyonlarındaki değişiklikleri bildirir.

Profesör Carsten Soennichsen’in JGU’daki araştırma grubu, yıllardır mikroskobik akış hücrelerinde küçük miktarlarda proteinleri tespit etmek için sensör olarak altın nanopartikülleri kullanıyor. Altın nanopartiküller, ışık için küçük antenler görevi görür: Onu güçlü bir şekilde emer ve dağıtırlar ve renkli görünürler. Çevrelerindeki değişikliklere renk değiştirerek tepki verirler. Soennichsen’in ekibi, implante tıbbi algılama için bu konsepti kullandı.

Küçük parçacıkların bağışıklık hücreleri tarafından dağılmasını veya parçalanmasını önlemek için doku benzeri bir kıvamda gözenekli bir hidrojel içine gömülürler. Deri altına yerleştirildikten sonra, küçük kan damarları ve hücreler gözeneklere doğru büyür. Sensör dokuya entegre edilmiştir ve yabancı cisim olarak reddedilmez. JGU Nanobiyoteknoloji Grubu başkanı Profesör Carsten Soennichsen, “Sensörümüz görünmez bir dövme gibi, bir peniden çok büyük değil ve bir milimetreden daha ince,” dedi. Altın nanopartiküller kızılötesi dalga boyunda yansıtıldığı için gözle görülemezler. Ancak özel bir tür ölçüm cihazı, renklerini deri yoluyla noninvaziv olarak algılayabilir.

Altın nanopartikül sensörlerini tüysüz sıçanların derisinin altına yerleştirdiler. Bu sensörlerdeki renk değişiklikleri, bir antibiyotiğin çeşitli dozlarının uygulanmasının ardından izlendi. İlaç molekülleri kan dolaşımı yoluyla sensöre taşındı. Altın nanopartiküllerin yüzeyindeki spesifik reseptörlere bağlanarak, ilaç konsantrasyonuna bağlı renk değişikliğine neden olurlar. Renk kararlı altın nanopartiküller ve doku bütünleştiren hidrojel sayesinde, sensörün birkaç ay boyunca mekanik ve optik olarak stabil kaldığı bulundu.

Dr. Katharina, “Renkli nesnelerin zamanla ağartılmasına alışkınız. Bununla birlikte, altın nanopartiküller ağartmazlar, renklerini kalıcı olarak korurlar. Çeşitli reseptörlerle kolayca kaplanabildikleri için, implante edilebilir sensörler için ideal bir platformdur,” diye açıkladı Dr. Kaefer, çalışmanın ilk yazarı.

Yeni konsept genelleştirilebilir ve implante edilebilir sensörlerin ömrünü uzatma potansiyeline sahiptir. Gelecekte, vücuttaki biyobelirteçlerin veya ilaçların konsantrasyonlarını aynı anda gözlemlemek için altın nanopartikül bazlı implante edilebilir sensörler kullanılabilir. Bu tür sensörler, ilaç geliştirme, tıbbi araştırma veya kronik hastalıkların yönetimi gibi kişiselleştirilmiş tıpta uygulama bulabilir.

Soennichsen, biyofiziksel kimya araştırmalarına Mainz’de profesör olarak başladığı 2004 yılında implante sensörler olarak altın nanopartikülleri kullanma fikrine sahipti. Ancak proje, her ikisi de JGU’daki bilim adamları olan Dr. Thies Schroeder ve Dr. Katharina Kaefer ile birlikte 10 yıl sonrasına kadar gerçekleştirilmedi. Schroeder, biyolojik araştırma ve laboratuar hayvanları bilimi konusunda deneyimliydi ve ABD’de birkaç yıllık araştırma çalışmalarını tamamladı.

Kaefer, doktorası için heyecan verici bir konu arıyordu ve özellikle projenin karmaşık ve disiplinler arası doğasıyla ilgileniyordu. İlk sonuçlar, Kaefer’e Max Planck Graduate Center (MPGC) tarafından verilen bir maaşın yanı sıra Stiftung Rheinland-Pfalz für Innovation’ın finansal desteğiyle sonuçlandı. Soennichsen, “Böyle bir proje, farklı bilimsel geçmişe sahip birçok insanı gerektirir. Adım adım, giderek daha fazla insanı fikrimize ikna edebildik,” dedi. Sonuçta, altın nanopartiküller içeren ilk işlevsel implante sensörün başarılı bir şekilde geliştirilmesiyle sonuçlanan disiplinler arası ekip çalışmasıydı.


Daha fazla bilgi:
Nano Harfler (2021). DOI: 10.1021 / acs.nanolett.1c00887

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.