طور فريق بحثي في جامعة سانت بطرسبرغ St. Petersburg State University طريقة سريعة وفعالة لاكتشاف نيوبترين (Neopterin)، وهو مؤشر مهم لنشاط الجهاز المناعي في الدم باستخدام النانوتكنولوجيا والطاقة الليزرية.

يتم نشر الدراسة في مجلة Spectrochimica Acta.

ما هو نيوبترين وماأهميته؟

نيوبترين هو نوكليوتيد يرتفع مستواه في الدم عند الإصابة بعدة حالات، منها:

العدوى الفيروسية

الأمراض المناعية الذاتية

الأورام السرطانية

رفض الأعضاء المزروعة

العمليات الالتهابية

عادةً ما تكون مستويات نيوبترين منخفضة جدا، ويصعب كشفها بدقة بسبب وجود العديد من المركبات الأخرى في الدم.

التحديات في الكشف التقليدي

الطرق التقليدية مثل الكروماتوغرافيا والتحليل الطيفي الكتلي تتطلب تحضيرا معقدا للعينات، وتستغرق وقتا طويلا لكل تحليل، مما يقلل من كفاءة هذه الأساليب في الحالات الحرجة للمرضى.

الطريقة الجديدة: النانوتكنولوجيا والطاقة الليزرية

طور العلماء من مختبر Spectroscopy and Bioimaging وفريق BioPhotonics في جامعة سانت بطرسبرغ طريقة تعتمد على:

استخدام النانوجسيمات الذهبية المجمعة بطريقة تزيد من شدة المجال الكهرومغناطيسي بين الجسيمات، مما يضاعف الإشارة الضوئية للنيوبترين ملايين المرات.

تطبيق التحليل الطيفي Raman المعزز بالسطح (SERS) لجعل جزيئات النيوبترين "تصرخ" تحت الليزر، بحيث يمكن تمييزها بسهولة بين مكونات الدم الأخرى.

استخدام مؤشر داخلي يعتمد على نسبة إشارة النيوبترين إلى البروتينات في المصل لضمان دقة القياس بغض النظر عن تركيز الجسيمات أو قوة الليزر.

سرعة ودقة القياس

يمكن تحليل عينة دم مصلية بإضافة النانوجسيمات الذهبية وحمض الهيدروكلوريك، والحصول على النتائج خلال دقائق فقط، مع القدرة على اكتشاف تركيزات نانومولارية دقيقة للنيوبترين.

التطبيقات المستقبلية

تشمل الاستخدامات المحتملة لهذه الطريقة:

متابعة شدة العدوى الفيروسية.

تقييم فعالية العلاج للأمراض المناعية الذاتية.

مراقبة المرضى بعد زراعة الأعضاء.

توفر هذه التقنية وسيلة سريعة وموثوقة لمراقبة الحالات الصحية المرتبطة بالجهاز المناعي، مما يمكن أن يحسن التشخيص والعلاج بشكل كبير.