تشخیص دقیق و سریع غلظت آنتی‌بیوتیک‌ها توسط محققان ایرانی

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، آنتی‌بیوتیک فراورده یا ماده ای است که از یک میکروارگانیسم گرفته می‌شود و میکروارگانیسم‌های دیگر را از بین می‌برد یا از رشد آن‌ها جلوگیری می‌کند. داروی کانامایسین یک آنتی‌بیوتیک پرکاربرد است که به‌منظور درمان برخی عفونت‌ها در انسان و حیوان استفاده می‌شود. دوزهای بالای این دارو می‌تواند سبب عوارض جانبی شدیدی مانند مسمومیت‌های شنوایی و کلیوی شود، بنابراین تعیین مقادیر این دارو در خون به‌منظور جلوگیری از بروز عوارض جانبی ضروری به نظر می‌رسد. تاکنون روش‌های متعددی جهت شناسایی و اندازه‌گیری داروی مذکور معرفی ‌شده است. 

خلیل آبنوس، مجری طرح با تأکید بر معایب روش‌های مرسوم تشخیص و تعیین غلظت داروی کاتامایسین، هدف از اجرای این طرح را بدین‌صورت عنوان کرد: به‌ طور کلی روش‌های مرسوم مورد استفاده در تشخیص داروی «کانامایسین» وقت‌گیر و گران هستند. به‌علاوه به نیروی متخصص برای کار با تجهیزات نیاز است.

وی ادامه داد: ازاین‌رو در این پژوهش به تولید یک حسگر فلورسانس دقیق و سریع جهت تعیین مقادیر جزئی داروی مذکور در خون و شیر پرداخته ‌شده است.

به گفته‌ این محقق، حسگر طراحی شده در این پژوهش که کارایی آن به‌وسیله‌ نانوذرات طلا بهینه شده است می‌تواند حضور و مقدار داروی «کانامایسین» را با حساسیت و انتخاب‌گری بالایی شناسایی و اندازه گیری کند؛ همچنین سرعت تشخیص این حسگر نسبت به روش‌های تشخیصی مشابه بالاتر است. 

آبنوس با بیان اینکه هنگامی‌که به یک مولکول از طریق نور انرژی داده شود، مولکول برانگیخته شده و تمایل دارد مجدداً به حالت پایدار بازگردد، اظهار داشت: این مولکول هنگام بازگشت به حالت پایدار از خود نور منتشر می‌کند که این پدیده به فلورسانس معروف است.

به گفته وی، در این پژوهش، یک حسگر فلورسانس بر مبنای « آپتامر»،« آنزیم آگزونوکلئاز III » و نانوذرات طلا طراحی شده است که غلظت‌های بسیار اندک داروی کانامایسین را در سرم خون و شیر شناسایی می‌کند.

آبنوس در خصوص مراحل انجام طرح و روند ارزیابی این حسگر گفت: ابتدا حسگر مورد نظر به‌صورت تئوری طراحی شد و در ادامه نانوذرات طلا سنتز شده و مواد مورد استفاده بهینه شد. سپس «کونژوگه» نانوذرات طلا- رشته‌ مکمل نشان‌دار تهیه شده و در نهایت ارزیابی‌های مربوط به حد تشخیص و انتخاب‌گری صورت گرفت.

وی افزود: حسگر تولید شده در این طرح قادر است داروی کانامایسین موجود در سرم خون را با حد تشخیص ۵۶۹ پیکومولار و موجود در شیر را با حد تشخیص ۴۷۶ پیکومولار و با انتخاب‌گری بالایی شناسایی کند. از این حسگر می‌توان در پزشکی و دامپزشکی به‌منظور اندازه‌گیری کمی یک نوع داروی آنتی‌بیوتیک در سرم خون و شیر استفاده کرد.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر خلیل آبنوس، دکتر سید محمد تقدیسی حیدریان و دکتر محمد رمضانی، اعضای هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی مشهد و نور محمد دانش و پری لوایی، دانشجویان دکترای این دانشگاه است. نتایج این کار در مجله‌ Sensors and Actuators B: Chemical (جلد ۲۲۲، سال ۲۰۱۶، صفحات ۱ تا ۷) به چاپ رسیده است.