طراحی و ساخت میکروتراشه پزشکی به همت محققان دانشگاه امیرکبیر

به گزارش پایگاه خبری هیچ یک_ سمیه بختیاری دوست دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح طراحی و ساخت سامانه میکروفلوئیدیک برای جداسازی پلاسما از نمونه خون کامل گفت: صحت و دقت جواب آزمایش‌های خون جهت تشخیص بیماری و تجویز دارو از اهمیت بالایی برخوردار است. این آزمایش‌ها برای تایید یک بیماری یا بیمار نبودن یک فرد علامت‌دار یا غربالگری بیماری در یک فرد بدون علامت یا بررسی فواید و عوارض جانبی درمان انجام شده، تجویز می‌شوند.

وی افزود: بیشتر آزمایش‌های خون روی پلاسما که جزو مایع خون و منبع شاخص بسیاری از بیماری‌ها است و بیش از نیمی از حجم نمونه خون را تشکیل می دهد، انجام می شود.

این محقق دانشگاه امیرکبیر ادامه داد: جداسازی پلاسما از سلول‌های خونی مداخله‌گر ضروری‌ترین مرحله آماده‌سازی نمونه قبل از تجزیه و تحلیل بیوشیمیایی است و حساسیت و قابلیت اطمینان سنجش را افزایش می‌دهد.

به گفته بختیاری دوست، سیستم‌های کم مصرف و قابل حمل علاوه بر خدمات بیمارستانی و آزمایشگاهی می‌توانند نقش بسزایی در تشخیص زود هنگام یا درمان بیماری‌ها از طریق توسعه سیستم های تصمیم یار هوشمند پزشک، ایفا کنند.

وی با بیان اینکه حوزه سیستم‌های میکروفلوئیدیک شرایط مناسبی را پدید آورده‌اند که با حجم کمی از نمونه زیستی می‌توان به تشخیص و پردازش علائم بیماری‌ها پرداخت، اظهار داشت: گسترش این سیستم‌ها موجب کاهش هزینه‌ها، مواد مصرفی و نیاز کمتر به ادوات پیچیده پزشکی می‌شود و همچنین به دلیل ایزوله بودن این سیستم‌ها از محیط بیرون در مراحل گوناگون، اشتباهات ناشی از اثرات محیطی و انسانی به حداقل رسیده و بازده و بهره‌وری افزایش می‌یابد.

مجری این طرح یادآور شد: در فناوری آزمایشگاه روی تراشه (LOC) امکان استفاده از حجم کمتر نمونه خون، سرعت در فرایند، تجمیع‌سازی کل فرایند یک آزمایش خون روی یک تراشه و درنتیجه جلوگیری از بروز خطای انسانی و جابجایی مکرر نمونه که منجر به آسیب دیدگی سلول‌های خونی می‌شود، فراهم شده است.

وی با بیان اینکه کمک به بیماران سرطانی یکی از دغدغه‌های اصلی در طول زندگی‌ام بوده است، گفت: در راستای تحقیقاتی که در دوران کارشناسی ارشد در حوزه سرطان انجام دادم به امکان تشخیص زودهنگام نشانگرهای سرطان در نمونه خون رسیدم.

محقق دانشگاه امیرکبیر ادامه داد: با ادامه تحقیقات در دوره دکتری متوجه شدم که یکی از مراحل اصلی تشخیص این نشانگرها، مرحله نمونه‌گیری و جداسازی پلاسمای با کیفیت از سلول‌های خونی است که نقش بسزایی در دقت و صحت روش‌های تشخیصی دارد.

بختیاری‌ دوست افزود: در این راستا توانستم با راهنمایی اساتید پس از طی مراحل امکان‌سنجی، شبیه‌سازی و بهینه‌سازی به ساخت این میکروتراشه بپردازم.

وی یادآور شد: ادامه این طرح، اختصاصی سازی میکروتراشه ساخته شده برای تشخیص یا اندازه‌گیری یک نشانگر یا پارامتر خاص در پلاسمای جدا شده است. برای این امر انجام تست‌های مکرر در یک مرکز آزمایشگاهی به منظور کالیبراسیون دستگاه مورد نیاز است.

این پژوهشگر با معرفی ویژگی‌های طرح گفت: تراشه میکروفلوئیدیک ساخته شده در این طرح از ترکیب دو روش برای جداسازی سلول‌های خونی از پلاسمای خون استفاده می‌کند. این روش‌ها به گونه‌ای انتخاب شدند که بر تمام انواع سلول‌های خونی اثر گذاشته و در نتیجه منجر به دستیابی به خلوص تقریبا ۱۰۰ درصد شدند.

به گفته بختیاری دوست، سرعت بالای فرآیند جداسازی در این میکرو تراشه که به دلیل استفاده نوآورانه از لایه متخلخل پلی پروپیلن (MBPP) است، از ویژگی‌ها و نقاط قوت این طرح پژوهشی است.

وی ادامه داد: همچنین با توجه به اینکه میکروتراشه ساخته شده برای جداسازی پلاسما از نمونه خون‌هایی با درصد هماتوکریت مختلف مورد بررسی قرار گرفت، می‌توان گفت جداسازی پلاسما با کیفیت بسیار بالا از نمونه خون‌هایی با درصد هماتوکریت بالا با استفاده از این میکروتراشه از دست‌آوردهای مهم آن است که یکی از چالش‌های اساسی در این حوزه بوده است.

مجری طرح طراحی و ساخت سامانه میکروفلوئیدیک برای جداسازی پلاسما از نمونه خون کامل تاکید کرد: در میکرو تراشه‌ های پایش و غربالگری بیماری‌های خاص که نیاز به دقت و صحت بالایی دارند، در مرحله اول باید پلاسمای با کیفیت و با خلوص بالا از خون کامل تولید کنند که مکانیزم استفاده شده در این میکروتراشه می‌تواند این مهم را فراهم آورد.

بختیاری‌ دوست افزود: کاربرد این میکروتراشه ها در مراکز تحقیقاتی پزشکی و آزمایشگاهی و نیز سیستم های هوشمند تصمیم یار پزشک به منظور بررسی نشانگرهای بیماری‌ها در نمونه خون افراد است.

اساتید راهنمای این پروژه مرحوم دکتر حسن غفوری‌فرد و دکتر حمیدرضا حبیبیان اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده اند.