مشاهده ي مرگ سلولي با استفاده از نقاط كوانتومي

[pesare baba 2250]

محققان دانشگاه Twente در هلند يك ابزار نقطه كوانتومي توسعه داده‌اند كه مي‌تواند فرآيند مرگ برنامه‌ريزي شده سلولي يا Apoptosis را شناسايي كرده و از آن تصويربرداري كند. اين كار با هدف كمك به محققان براي درك بهتر چگونگي آغاز فرآيند مرگ سلولي توسط داروهاي ضدسرطان صورت گرفته است.

دكتر Albert van den Berg و همكارانش اين نانوروبشگر مرگ Apoptosis را با استفاده از نقاط كوانتومي كه به شدت به پروتئين طبيعي Annexin V متصل مي‌شود، توسعه داده‌اند. Annexin V به مولكولي با نام Phosphatidylserine كه جزئي از غشاي سلولي بوده و در مراحل اوليه Apoptosis در معرض محيط خارج از سلول قرار مي‌گيرد، متصل مي‌شود.

محققان دريافتند كه زماني كه نقاط كوانتومي به Annexin V متصل شوند، روي سطح سلولي كه در حال مرگ برنامه‌ريزي شده مي‌باشد، جمع مي‌شوند. با اين حال كار كردن با سلول‌هايي كه با Annexin V پوشيده شده‌اند، مشكل مي‌باشد، زيرا در محلول به صورت خوشه درمي‌آيند. محققان دريافتند استفاده از نقاط كوانتومي پوشيده شده با پلي اتيلن گليكول (PEG) مي‌تواند مشكل خوشه‌اي شدن سلول‌ها را كاهش دهد. با اين حال اين محققان از روش ديگري استفاده نمودند. آنها از يك جفت مولكول اتصال‌دهنده كه Annexin V و نقاط كوانتومي را پس از اتصال Annexin V به سطح سلول در حال مرگ، به هم پيوند مي‌دهند، بهره بردند.

محققان براي انجام اين كار، از استرپتاويدين و بيوتين استفاده كردند. اين دو مولكول به صورت اختصاصي غيرمستقيم و با اشتياق به يكديگر متصل مي‌شوند. آنها استرپتاويدين را به نقاط كوانتومي و بيوتين را به Annexin V متصل نمودند.

محققان براي آزمايش اين روش، ابتدا سلول‌ها را در معرض عامل ضدسرطان camptothecin، كه به عنوان ماده آغازگر مرگ سلولي شناخته شده است، قرار دادند. سپس Annexin V نشان‌دار شده توسط بيوتين را به سلول‌ها اضافه نموده و پس از يك تأخير مناسب جهت اطمينان از اتصال Annexin V به مولكول‌هاي Phosphatidylserine موجود روي سطح سلول‌ها، نقاط كوانتومي نشان‌دار شده توسط استرپتاويدين را به مخلوط اضافه كردند. محققان 60 دقيقه بعد از سلول‌ها تصويربرداري كرده و توانستند سلول‌هايي را كه در معرض مرگ سلولي برنامه‌ريزي شده قرار داشتند، با قطعيت نشان دهند.

سپس محققان نشان دادند كه چون نقاط كوانتومي همانند ساير مواد رنگي با گذشت زمان كم‌رنگ نمي‌شوند، مي‌توان از اين نشان‌گرهاي نانومقياس براي پي‌گيري مرگ سلولي برنامه‌ريزي شده درون سلول زنده استفاده كرد. اين ويژگي مي‌تواند در مطالعه همزمان (بلادرنگ) با هدف كشف داروهاي ضدسرطان جديد بسيار ارزشمند باشد.

جزئيات اين كار در مقاله‌اي با عنوان:

"Quantum dots based probes conjugated to Annexin V for Photostable apoptosis detection and imaging"

در مجله Nano Letters منتشر شده است