محققان کانادایی و امریکایی، اقدام به ساخت تراشه‌ای حاوی الکترودهای بسیار کوچک کردند که در آن از زیست‌شناسی مصنوعی برای تشخیص مقادیر بسیار کم از ویروس استفاده شده است.

به گزارش ستاد توسعه فناوری نانو، دانشمندان پلتفورمی الکتروشیمیایی برای زیست‌شناسی مصنوعی بدون سلول ارائه کردند. محققان دانشگاه تورنتو با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه ایالتی آریزونا موفق به اتصال مدار ژنی به الکترود شدند که برای این کار از زیست‌شناسی سنتزی بدون سلول استفاده کردند. در این پروژه آن‌ها از الکترودهای نانوساختار استفاده کردند.

زیست‌شناسی مصنوعی سعی دارد تا با استفاده از مدارهای الکترونیکی، برنامه‌ریزی مجددی برای سیستم‌های زیستی ایجاد کند تا از آن‌ها برای عملکرد مصنوعی در بخش پزشکی و دارویی استفاده کند. این دستاورد جدید محققان می‌تواند حوزه زیست‌شناسی مصنوعی را به سوی سیستم‌های زیست‌ هیبریدی سوق دهد که از مزایای هر رشته بهره ببرد.

کیت پردی، استادیار گروه علوم دارویی در دانشگاه تورنتو می‌گوید: «این اولین نمونه از اتصال ژن به الکترودهاست و ابزاری هیجان‌انگیز برای تبدیل اطلاعات زیستی به سیگنال الکتریکی است.»

این تلاش‌های بین‌ رشته‌ای برای ایجاد سیستم‌ جدید، موجب می‌شود تا محققان زیست‌شناسی مصنوعی بدون سلول را از یک بخش دانشگاه تورنتو و محققان الکتروشیمیایی را از بخش دیگر دانشگاه به گرد هم آورده و با همکاری محققان دانشگاه آریزونا بتوانند این پروژه را جلو ببرند.

پردی که گروه تحقیقاتی وی متخصص توسعه فناوری تشخیصی بدون سلول‌ است، در سال ۲۰۱۶ وقتی که وی و همکارانش بستری را برای شناسایی سریع و کم هزینه ویروس زیکا ایجاد می‌کردند، مورد توجه قرار گرفتند. آوردن ظرفیت تشخیص ویروس زیکا به خارج از کلینیک‌، نیاز به گامی اساسی رو به جلو بود؛ اما رویکرد مبتنی بر سیگنال‌دهی نوری برای این کار کافی نبود.

برای این کار لازم بود یک سیستم قابل حمل توسعه یابد که بتواند همان کار شناسایی را انجام دهد، اما چالش اینجا بود که قابلیتی موسوم به چندسیگنالی را که در این فناوری موردنیاز بود نمی‌توان با روش سیگنال‌دهی مبتنی بر رنگ ترکیب کرد.

این گروه سامانه زیست‌ هیبریدی جدیدی ساختند که در آن از آنزیم‌های گزارش‌دهنده غیرنوری استفاده شده بوده و می‌توانست در ۱۶ میکرولیتر مایع با استفاده از الکترودهای میکروالگودار که روی تراشه‌ای قرار دارد، پایش موردنظر را انجام دهد.

نتایج این پروژه در نشریه Nature Chemistry به چاپ رسیده است.