با پیشرفت زیست فناوری، بیوسنسورها جایگاه خود را در حوزه‌های مختلف علوم زیستی گسترش دادند. امروزه از سنسورهای زیستی در زمینه‌هایی همچون داروسازی، تحلیل محیطی، صنایع شیمیایی و صنایع غذایی استفاده می‌شود. اما مهم‌ترین کاربرد آن‌ها در علوم آزمایشگاهی و بررسی‌های پزشکی است. بیوسنسورهای تشخیص قند خون یا تعیین گروه خونی از جمله مثال‌های آشنایی هستند که به طور معمول با آن‌ها سروکار داریم. بیوسنسورها با سرعت بالای خود در تشخیص، باعث سهولت در تشخیص، امکان عملکرد سریع‌تر و کاهش هزینه‌ها را در پی خواهند داشت. محققان و پژوهشگران زیادی در تمامی کشورها در جهت توسعه‌ی بیوسنسورها می‌کوشند و سعی دارند این حسگرهای زیستی را جایگزین روش‌های زمانبر و پرهزینه‌ی سنتی کنند. محققان کشورمان نیز از این قائله مستثنی نبوده و خبر موفقیت آنان در تولید بیوسنسورها و نانوبیوسنسورها هرروزه به گوش می رسد. از جمله موفقیت های کشور در زمینه حسگرهای زیستی، تولید سنسور تشخیص سرطان پروستات در 12 دقیقه است.

سرطان پروستات، تهدید جدی سلامت مردان

 بروز سرطان در پروستات مشکلات فراوانی را برای بیمار به وجود می‌آورد. پروستات غده‌ای در دستگاه تناسلی مردان بوده و نقش مهمی در بارورسازی نهایی تخمک ایفا می‌کند. بروز سرطان در پروستات مشکلات فراوانی را با خود به همراه دارد. با گسترش سلول‌های سرطانی، امکان مهاجرت آن‌ها به بخش های دیگری به غیر از پروستات وجود دارد. این بیماری در مراحل پیشرفته‌ی خود باعث بروز اختلالاتی هم‌چون مشاهده‌ی خون در ادرار، درد ناحیه لگن و مشکل در ادرار کردن خواهد شد. همچنین کاهش گلبول های قرمز خون در بدن از دیگر مشکلات پیش رو خواهد بود. بنابراین تشخیص به موقع سرطان پروستات از اهمیت بالایی برخوردار است.

نانوحسگر زیستی تشخیص سرطان پروستات

در همین زمینه دکتر فرخ کریمی، عضو هیئت علمی گروه زیست‌شناسی دانشگاه مراغه، به همراه تیم تحقیقاتی خود در طی 2 سال تحقیقات، موفق به طراحی شدند که با آنالیز مواد بیولوژیک موجود در خون بیمار، می‌تواند به شناسایی سرطان پروستات بپردازد. این روش بر پایه آپتامر DNA حساس به PSA طراحی و اجرا شده‌است. تمرکز این تیم تحقیقاتی بر روی تشخیص زودهنگام و درمان سرطان می‌باشد. کریمی در این باره می‌گوید: روش‌های نوین به کاربرده شده در علم زیست‌فناوری بسیار دقیق است. طراحی و تولید نانوحسگرهای زیستی از جمله جدیدترین این تکنیک‌ها محسوب می‌شود و این گروه تحقیقاتی نیز از آن در جهت پیشبرد اهداف خود استفاده می‌کند.

تشخیص سرطان؟ چگونه؟؟

اساس کار این بیوسنسور نشر نور فلورسانس است. آپتامرهای اختصاصی که در ساخت این حسگر به کار رفته، در صورت وجود پروتئین PSA در نمونه، با آن برهمکنش کرده و تشکیل کمپلکس می‌دهد. PSA در واقع آنتی ژن اختصاصی پروستات می‌باشد. مقدار کم آن در خون هر مرد سالمی مشاهده می‌شود اما افزایش آن نشان‌دهنده‌ی سرطان پروستات است. با  تشکیل  کمپلکس آپتامر- PSA شاهد نور فلورسانس خواهیم بود. پس از آن مقدار کمی PSA با استفاده از نمودار استاندارد تهیه شده، تخمین زده می‌شود.

این گونه تحقیقات در جهان از جمله تحقیقات نوین و با دقت بالا می‌باشد. بیوسنسورها قادر به تشخیص بیماری‌های ژنتیکی، موتاسیون، تغییرات ژنومی و اپی‌ژنتیکی قبل از ایجاد بیماری هستند. مراحل تحقیقاتی این گونه پروژه‌ها معمولا هزینه‌بر است اما تجاری‌سازی و تولید آن‌ها  از نظر اقتصادی بسیار مقرن به صرفه خواهند بود.

حسگر زیستی تولیدشده در تمام سطوح آزمایش و بررسی شده و کارآیی آن در سطح بالینی نیز تایید شده‌است. برتری این تکنیک نسبت به شیوه‌های قبلی و روش‌های رایج فعلی، سرعت و دقت بالای آن و هم‌چنین کاهش هزینه‌ها می‌باشد؛ به طوری که استفاده از نانوحسگر زیستی تشخیص سرطان پروستات بیش از 200 برابر حساسیت بیشتری نسبت به دیگر روش‌ها دارد. علاوه بر آن، این سنسور قادر است در مدت 12 دقیقه، سرطان پروستات را بر اساس نمونه‌های خونی بیماران تشخیص دهد. حسگر ساخته‌شده توسط این تیم تحقیقاتی با شماره 92997، در اداره کل شرکت ها و مالکیت صنعتی ایران، ثبت اختراع شده‌است.