به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاع‌رسانی معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست‌جمهوری، پژوهشگران دانشگاه شیراز یک سامانه نوآورانه و قابل‌حمل طراحی کرده‌اند که می‌تواند در تشخیص زودهنگام سرطان‌های خونی، به‌ویژه لوسمی حاد در بزرگسالان، تحول‌آفرین باشد. این دستگاه که عملکردی مشابه یک بینی الکترونیکی نوری دارد، بر پایه آرایه‌ای از نقاط کوانتومی کربنی فلورسانس و نانوخوشه‌های فلزی ساخته شده و توانایی شناسایی ترکیبات آلی فرّار خون را با دقت بالا دارد.

این ترکیبات به عنوان نشانگرهای زیستی سرطان شناخته می‌شوند و در طراحی جدید، پژوهشگران با بهره‌گیری از فناوری نانو، آرایه‌ای متشکل از هفت عنصر حسگر فلورسانس را بر روی بستر کاغذ واتمن نشاندند. بستر حسگر در یک محفظه کوچک مکعبی که با چاپ سه‌بعدی ساخته شده قرار گرفته و دستگاه را به یک ابزار کوچک و قابل‌حمل تبدیل کرده است.

در این روش، تنها با استفاده از ۶۰ میکرولیتر نمونه خون و در شرایط کنترل‌شده دما و زمان، تغییرات فلورسانسی ناشی از واکنش ترکیبات آلی فرّار با حسگرها به شکل امضای رنگ‌سنجی ظاهر می‌شود. سپس داده‌های حاصل با روش آماری تحلیل افتراقی خطی پردازش و تفاوت دقیق میان نمونه‌های سالم و سرطانی آشکار می‌شود.

برای سنجش کارایی دستگاه، ۷۰ بیمار مبتلا به لوسمی و ۵۱ فرد سالم در بازه سنی ۲۰ تا ۵۰ سال مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که دستگاه توانست تمامی نمونه‌ها را با دقت بسیار بالا از یکدیگر تفکیک کند.

مزایای فناورانه

این دستگاه نسبت به روش‌های رایج مانند نمونه‌برداری مغز استخوان، غیرتهاجمی یا کم‌تهاجمی است و تنها نیازمند حجم اندکی خون است. طراحی ساده و سبک آن به‌دلیل استفاده از کاغذ و چاپ سه‌بعدی موجب قابل‌حمل بودن دستگاه شده است. همچنین سرعت بالا، هزینه پایین و دقت صددرصدی از ویژگی‌های برجسته این فناوری است که می‌تواند فرآیند تشخیص سرطان را تسهیل کند.

اهمیت و چشم‌انداز

به گفته پژوهشگران، تشخیص زودهنگام سرطان خون نقشی تعیین‌کننده در موفقیت درمان دارد و این فناوری می‌تواند ابزاری کاربردی در مراحل اولیه بیماری و پیش از آغاز درمان باشد. هرچند به دلیل محدود بودن تعداد نمونه‌های بررسی‌شده، مطالعات گسترده‌تر و اعتبارسنجی بالینی در مراکز مختلف درمانی برای تجاری‌سازی و به‌کارگیری گسترده این فناوری ضروری است، اما این دستاورد یک گام مهم در توسعه ابزارهای نوین تشخیصی محسوب می‌شود.

این نوآوری نه‌تنها چشم‌انداز روشنی برای ارتقای حوزه هماتولوژی دارد، بلکه با توسعه بیشتر قابلیت کاربرد در تشخیص سایر بیماری‌ها و سرطان‌های مبتنی بر نشانگرهای زیستی فرّار را نیز خواهد داشت.