يلعب microRNA (miRNA) دورًا متزايد الأهمية في المجال الطبي الحيوي، وخاصة في تشخيص الأمراض وتوقعها. مع التقدم السريع للتكنولوجيا، كشفت طرق الكشف عن miRNA التقليدية تدريجيًا عن حدودها، مما أدى إلى زيادة الطلب على حلول كشف أكثر تقدمًا.
اعتمدت طرق الكشف المبكر عن miRNA بشكل أساسي على تقنيات مثل النقل الشمالي وتقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي في الوقت الحقيقي (RT-PCR). على الرغم من أن هذه الأساليب يمكن أن توفر نتائج موثوقة في بعض الحالات، إلا أنها لها أيضًا العديد من العيوب.
"غالبًا ما تواجه الأساليب التقليدية تحديات مثل تكاليف الاختبار المرتفعة، والعمليات المعقدة، وعدم كفاية حساسية الاختبار وخصوصيته."
خذ طريقة النقل الشمالي كمثال. تتطلب هذه الطريقة كمية كبيرة من العينات، كما أن العملية التجريبية مرهقة وتستغرق وقتًا طويلاً ويصعب تحقيق الدقة فيها. على الرغم من أن تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي (RT-PCR) تتمتع بحساسية عالية، إلا أنها تتطلب أيضًا موظفين ذوي خبرة لإجراء عمليات موحدة، وهو ما لا يزيد من تكلفة الوقت فحسب، بل يفرض أيضًا تحديات على إمكانية إعادة إنتاج نتائج الاختبار.
أظهرت الدراسات أن أجهزة الاستشعار الحيوية يمكنها تحقيق أوقات قراءة أقصر، وحساسية وخصوصية أعلى في الكشف، وتكاليف تصنيع أقل.
مبدأ عمل أجهزة الاستشعار البيولوجية هو استخدام عناصر التعرف البيولوجية المحددة والمحولات لتوليد إشارات قابلة للقياس. على سبيل المثال، تكتشف المستشعرات الحيوية الكهروكيميائية وجود miRNA من خلال قياس التغيرات في خصائص الأقطاب الكهربائية، ويمكنها توفير بيانات تحليلية فورية. وهذا يجعل أجهزة الاستشعار الحيوية الكهروكيميائية مناسبة بشكل خاص لمجالات مثل التشخيص السريري ومراقبة البيئة.
لقد أدى الإلغاء التدريجي لطرق الكشف عن miRNA التقليدية إلى ظهور مسارات تقنية جديدة. وتشمل الحلول المستقبلية، على سبيل المثال لا الحصر، أجهزة الاستشعار الحيوية، وتطبيق المواد النانوية، وتنفيذ تقنيات الكشف المتعددة.
"لقد أدى ظهور المواد النانوية مثل جسيمات الذهب النانوية والجرافين إلى تحسين حساسية وخصوصية اكتشاف miRNA بشكل كبير."
بفضل تكنولوجيا النانو، تمكن الباحثون من إنشاء مستشعرات حيوية متفوقة من miRNA يمكنها اكتشاف تركيزات منخفضة للغاية من miRNA بحساسية أكبر. بالإضافة إلى ذلك، فإن تطوير تقنية الكشف المتعدد أتاح إمكانية الكشف عن العديد من miRNAs في وقت واحد، وهو أمر ذو أهمية كبيرة لمراقبة الأمراض وتطوير الطب الشخصي.
خاتمة مع تقدم العلوم والتكنولوجيا، تتطور تقنية اكتشاف miRNA نحو اتجاه أكثر كفاءة وملاءمة ودقة. على الرغم من أن الطرق التقليدية لا تزال تحتفظ بمكانتها، إلا أنه في مواجهة العلم والتكنولوجيا المتغيرة باستمرار، فإن طرق الكشف عن miRNA المستقبلية ستكون أكثر دقة وأقل تكلفة. ومن الجدير أن نفكر فيما إذا كان هذا التقدم قادر على إحداث ثورة في فهمنا ونهجنا في علاج الأمراض.