پزشکی بالینی

محققان اسپانیایی موفق به ساخت تراشه‌ای شدند که قادر به شناسایی سلول‌های سرطانی در مراحل اولیه است. در این تراشه از نانوذرات طلای حاوی آنتی‌بادی ویژه‌ی پروتئین‌های تولید شده توسط سلول سرطانی استفاده شده‌است. در حال حاضر تشخیص بیماری سرطان زمانی صورت می‌گیرد که تومور به قدری افزایش حجم داده که میلیون‌ها سلول در آن رشد کرده و در حال وارد شدن به مرحله‌ی پیشرفته‌ی بیماری است. از نظر پزشکی، شناسایی سرطان را در مراحل اولیه و در حالی که هنوز چند سلول اولیه سرطانی تشکیل شده باشد اهمیت بسیاری دارد. با این کار می‌توان از پیشرفت بیماری در مراحل بعدی جلوگیری کرد. 
یک تیم تحقیقاتی از مؤسسه‌ی ICFO اسپانیا موفق به ساخت آزمایشگاه روی تراشه‌ای شده است که قادر به شناسایی ترکیبات خاص سرطان در خون است. این پروتئین‌ها در مراحل اولیه‌ی تشکیل سرطان قادر به شناسایی خواهند بود. برای این کار از پلاسمونیک، میکروسیالی و شیمی سطح استفاده شده‌است. این دستگاه قادر است پروتئین‌های ویژه‌ی سرطان را در خون شناسایی کند. شناسایی سرطان در مراحل ابتدایی می‌تواند فرآیند درمان را تسهیل کند. این تراشه می‌تواند در آینده برای درمان بیماری سرطان استفاده شود، هزینه‌ی ساخت این تراشه بسیار کم و حساسیت آن بالا است. در این تراشه از میکروکانال‌هایی استفاده شده است که درون آن نانوذرات طلا قرار داده شده‌است. 
نانوذرات، حاوی آنتی‌بادی‌های ویژه‌ای هستند که به پروتئین‌های حاصل از سلول‌های سرطانی متصل می‌شوند. اتصال میان پروتئین و آنتی‌بادی موجود در سطح نانوذرات موجب تغییر رزونانس پلاسمونیک سطح می‌شود. این تغییرات را می‌توان مشاهده کرد. وجود این تغییر به منزله‌ی وجود بیماری سرطان است. حساسیت این تراشه بسیار بالا است به‌طوری که وجود مقادیر بسیار کمی از پروتئین، قابل شناسایی در تراشه خواهد بود. این گروه تحقیقاتی در سال 2009 موفق به ارائه‌ی فناوری شناسایی سلول‌های سرطانی شدند. در سال 2010 این گروه با دریافت حمایت مالی در قالب پروژه‌ی FP7 کمیسیون اروپا به توسعه‌ی این پروژه پرداختند تا این که چندی پیش موفق به ساخت آزمایشگاه روی تراشه شدند.

90 درصد مرگ و میر ناشی از سرطان به دلیل افزایش گسترش عامل بیماری‌زاست و زمانی که تومور افزایش می‌یابد، بخش‌های جدید بدن را مورد حمله قرار می‌دهد. در حال حاضر شناسایی سلول‌ها و اندازه‌گیری آنها پر هزینه و مستلزم مراحل پیچیده است. محققان دانشگاه علوم پزشکی کالیفرنیا اعلام کردند: به دلیل کاهش هزینه و منابع انسانی و وجود فناوری‌ ریز سیال پروژه CANDO آغاز شد. به کمک این فناوری پیشرفته که آزمایشگاه بر روی یک تراشه است، ما به طور خودکار قادر به شناسایی و اندازه‌گیری غلظت CTCs خواهیم بود. 
پیش‌بینی، طبقه‌بندی و کنترل جزئیات سرطان لوزالمعده در عرض 5 ساعت به کمک این سیستم مقدور خواهد بود. شناسایی مراحل سرطان در ارزیابی و واکنش به درمان‌های غدد به صورت جداگانه در افزایش کیفیت زندگی بیماران موثر است. سرطان لوزالمعده از نظر اجتماعی و اقتصادی حائز اهمیت است. در حال حاضر تشخیص آن در مراحل اولیه صورت نمی‌گیرد. مراحل تشخیص توسط این تراشه به این صورت است که در ابتدا از بیمار نمونه خون گرفته می‌شود و در تراشه‌ای که با میکرونانو و تجزیه مولکولی طراحی شده است، قرار می‌گیرد. سپس تراشه قادر به بررسی مولکولی، DNA، تشخیص و تعیین CTCs خواهد بود. 5 ساعت بعد نتیجه در دسترس است.

محققان آمریکایی موفق به ساخت تراشه‌ای شدند که با استفاده از آن می‌توان سلول‌های سرطانی شناور در گردش خون را شناسایی کرد. تراشه‌ ساخت پژوهشگران دانشگاه میشیگان می‌تواند از طریق جریان خون، سلول‌های تومور شناور در گردش خون را به دام اندازد. برای ساخت این تراشه از اکسید گرافن استفاده شده‌ است. این ابزار در آینده می‌تواند در کلینیک‌ها برای شناسایی زودهنگام بیماری سرطان مورد استفاده قرار گیرد، به طوری که بدون نیاز به جراحی می‌توان وجود سرطان را در بدن شناسایی کرد. ماکس ویچا از محققان این پروژه می‌گوید: اگر این فناوری به مرحله ظهور برسد، آنگاه ما به پیشرفتی بزرگ در بخش شناسایی و درمان سرطان دست خواهیم یافت. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است.
این محققان می‌گویند: سلول‌های تومور در حال گردش در خون نقش مهمی را در شناسایی زودهنگام بیماری سرطان ایفا می‌کنند. این سلول‌ها را می‌توان از سیستم گردش خون جدا کرد و اثر داروهای مختلف را روی آنها تست کرد، با این کار به سرعت می‌توان تاثیر روش‌های درمانی روی بیماری را مورد ارزیابی قرار داد. همچنین از این روش می‌توان برای درک مکانیسم توسعه سلول‌های سرطانی و گسترش آن در بدن استفاده کرد.
در حال حاضر بدست آوردن این سلول‌های سرطانی تقریبا غیرممکن است، زیرا جدا کردن آنها از سلول‌های خون کار دشواری است. بعد از یافتن سلول‌های سرطانی، مطالعه روی آنها نیز دشوار است، زیرا به یک سیستم آنالیزی بسیار دقیق نیاز است. برای ساخت ابزاری جهت رشد سلول‌های سرطانی، محققان از ساختارهای گلبرگی شکل از جنس طلا استفاده کردند که روی آن با اکسید گرافن پوشانده شده بود. سلول‌های سرطانی به راحتی روی این بازهای گلبرگی شکل طلا به دام افتاده و رشد می‌کنند. برای تست این تراشه، محققان سه تا پنج سلول سرطانی را داخل یک میلی‌لیتر، حاوی 5 تا 10 میلیارد سلول خونی وارد کردند. نتایج نشان داد که این تراشه موفق شد که تمام این سلول‌های سرطانی را به دام اندازد. در 10 بار تست، شانس موفقیت این دستگاه 73 درصد بود.

این سمپوزیوم در تاریخ ۹ آبان ۱۳۹۲ توسط شاخه خراسان جامعه جراحان ایران و دانشگاه علوم پزشکی مشهد همزمان با کنگره بین المللی جراحی خراسان در هتل پردیسان مشهد برگزار خواهد شد. مباحث این سمپوزیوم شامل اتیولوژی فیستولهای تراشه، برخورد با بیماران اورژانس تنگی تراشه، عوارض جراحی تراشه، درمان جراحی فیستولهای تراشه و مری می باشد.

اطلاعات بیشتر 
سایت همایش 
سایت جامعه جراحان شاخه خراسان

محققان انگلیسی به رهبری کریس تومازو، نوعی الکترود ضربت (cuff) عصبی را طراحی کرده‌اند که خوشه‌ای ازعصب واگ پی‌ریزی کننده روده را هدف قرار می‌دهد. این کنترلر می‌تواند شرایط معده را بخواند و با تحریک مناسب، سیگنال‌های سیری را در اختیار مغز قرار دهد. «واگ» صرفا یک عصب نیست بلکه شبکه‌ای کامل است و گفته می‌شود حدود 80 تا 90 درصد رشته‌های عصبی آن، عصب‌هایی حسی هستند که وضعیت احشایی را به مغز مخابره می‌کنند. برش این عصب با استفاده از عمل جراحی عارضه جانبی ناخوشایند کمبود ویتامین B-12 را به دنبال دارد، زیرا واگ سلول‌های جداری معده را برای ترشح مولفه‌هایی که به جذب این ویتامین کمک می‌کنند، تحریک می‌کند.
«تومازو» در حرفه خود یک پیشگام در استفاده از ابزار آنالوگ با نیروی پایین برای حس و کنترل کردن به شمار می‌آید. وی و تیم علمی‌اش در این حوزه از پیشینه خوبی برخوردارند و پیشتر محرک‌های عصبی واگ را برای درمان بیماری صرع و همچنین یک تراشه آنالوگ کارآمد را برای کنترل آن‌ها طراحی کرده‌اند. تراشه جدید، وسیله کارآمدی برای درمان بیمارانی است که روش‌های دیگر در مورد آن‌ها ناکارآمد بوده است.

با استفاده از تراشه سبک و قابل حمل V-Chip‌ امکان انجام طیف وسیعی از آزمایش‌های خون در کمتر از یک دقیقه و در هر مکانی فراهم می‌شود. انجام آزمایش خون در آزمایشگاه، روشی هزینه بر محسوب می‌شود، اما تراشه نوار نمودار حجمی (V-Chip) تنها با استفاده از یک قطره خون، انجام 50 آزمایش مختلف را امکان پذیر می‌کند. یک قطره خون بر روی کانال زیگ زاگی بین دو صفحه شیشه‌ای کوچک ریخته می‌شود؛ در بالای کانال 50 حفره قرار دارد که هرکدام حاوی پراکسید هیدروژن، رنگ، آنزیم و انواع مختلف آنتی بادی، پروتئین،‌DNA‌ یا RNA‌ موردنظر است. بطور مثال برای تبدیل یکی از حفره‌ها بعنوان آشکارساز انسولین، این حفره با آنتی بادی انسولین پیش بارگذاری می شود.
زمانیکه یک نمونه حاوی انسولین بر روی تراشه قرار می گیرد، این آنتی بادی‌ها باعث فعال شدن آنزیمی می شوند که اکسیژن را از پر اکسید هیدروژن جدا می کند و اکسیژن با تغییر سطح رنگ، سطح انسولین در نمونه را مشخص می کند. کاربر می تواند نتیجه آزمایش را مانند یک نمودار میله ای با استفاده از یک مقیاس دستی در کنار تراشه مشاهده کند. اگرچه این روش از لحاظ سطح صحت و حساسیت مانند تست های آزمایشگاهی نیست، اما می توان در شرایط اضطراری مانند مسمومیت با مواد مخدر (اوردوز) از این تراشه استفاده کرد. این تراشه سبک و با کاربری ساده با قیمت 10 دلار به بازار عرضه شده است.

محققان سوئدي مدار الكترونيكي با پايه شيميايي طراحي كرده‌اند كه مي‌توان از آن براي كنترل و تنظيم مسيرهاي سيگنال‌دهي سلول‌ها در بدن استفاده كرد. بدن انسان يك ماشين نيست، اما گاهي لازم است كه عملكرد آن مانند يك ماشين تنظيم شود. «كلاس تيبرانت» دانشجوي دكتري الكترونيك آلي دانشگاه لينكوپينگ سوئد، تراشه يكپارچه شيميايي طراحي كرده است كه مشابه مدارهاي سيليكوني است و مي‌توان از آن براي تنظيم سيگنال‌دهي سلول‌ها استفاده كرد.
اين تراشه شيميايي بر پايه ترانزيستورهاي يون براي انتقال همزمان دو يون مثبت و منفي است كه مي تواند در بدن حركت كرده و سيگنال‌هايي را به سيناپس عضلاني كه سيگنال‌دهي آنها به دلايلي مختل شده‌اند، ارسال كند. پيش از اين نيز محققان اين دانشگاه ترانزيستورهايي براي انتقال مولكول‌ها طراحي كرده بودند، اما انعطاف پذيري و كارآيي اين تراشه شيميايي بسيار بيشتر است.
به گفته پروفسور «مگنوس برگرن» سرپرست تيم تحقيقاتي دانشگاه لينكوپينگ، اين تراشه با مواد سيگنال دهي متداول در بدن مانند استيل كولين كار مي كند. استيل كولين از ناقل هاي مهم شيميايي و انتقال دهنده منحصر به فرد همه سيناپس هاي عصب به عضلات اسكلتي است. تراشه هاي يوني با مواد شيميايي با كاركردهاي مختلف در بدن، امكان درمان شرايط خاص فيزيكي را فراهم مي كنند.

يك تراشه كه قابليت جايگذاري دارد، شايد به زودي براي پايش تومورهايي كه جراحي كردن آنها سخت است يا رشد آهسته‌اي دارند، قابل‌استفاده باشند. محققان آلماني يك تراشه حسگر الكترونيكي ابداع كرده‌اند كه مي‌تواند محتواي اكسيژني را در مايعات بافتي يك بيمار تعيين كند. سپس اين اطلاعات به صورت بي‌سيم به پزشك معالج منتقل مي‌شود تا انتخاب درمان با اطمينان بيشتري صورت پذيرد. افت محتواي اكسيژن در بافت اطراف تومور نشان از رشد سريع‌تر و تهاجمي‌تر شدن آن دارد. اين تراشه در واقع نزديك تومور جايگذاري مي‌شود كه غلظت اكسيژن محلول را در بافت اندازه مي‌گيرد، به اين ترتيب وضعيت تومور به‌طور پيوسته پايش مي‌شود و بيمار لازم نيست به‌طور مرتب در كلينيك يا بيمارستان ويزيت شود. اين تراشه حسگر تست‌هاي آزمايشگاهي خود را با كشت‌هاي بافت و سلول پشت‌سر گذاشته و مراحل تكميلي را مي‌گذارند.