Language
Country/Area
No result found
لماذا يمكن أن يصبح microRNA (miRNA) أداة تنبؤية للسرطان وأمراض القلب والأوعية الدموية؟
المفاهيم الأساسية لـ miRNA
microRNAs هي فئة من الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الصغيرة ويبلغ طولها ما بين 18 إلى 25 زوجًا قاعديًا. إنها قادرة على تنظيم التعبير الجيني بعد النسخ، وهي موجودة على نطاق واسع في الحيوانات والنباتات، ولها تأثيرات تنظيمية على الآليات الخلوية. لا ترتبط miRNAs ارتباطًا وثيقًا بمجموعة متنوعة من الأمراض مثل السرطان وأمراض القلب والأوعية الدموية فحسب، بل إنها موجودة أيضًا بكثرة في سوائل الجسم مثل اللعاب والبول والدم، مما يجعل عملية اكتشافها أقل تدخلاً وأكثر راحة للمرضى.
التطورات في تكنولوجيا الكشف عن miRNA
في وقت مبكر من عام 1993، تمكن عالم الأحياء فيكتور أمبروس من عزل miRNA (lin-4) لأول مرة من Caenorhabditis elegans، وظهرت منذ ذلك الحين تقنيات مختلفة للكشف. على الرغم من أن النقل الشمالي التقليدي يتميز بخصوصية عالية، إلا أنه ذو حساسية منخفضة ويستغرق وقتًا طويلاً. وبالمقارنة، فإن تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي في الوقت الحقيقي (RT-PCR) تتمتع بحساسية وخصوصية أعلى، ولكن تعقيدها وتكلفتها العالية لا تزال تشكل تحديًا كبيرًا.
في السنوات القليلة الماضية، دخلت تقنية اكتشاف miRNA تدريجيًا عصر الإنتاجية العالية، مما يوفر لنا منظورًا جديدًا لفهم التشخيص المبكر للأمراض وتوقعها.
مبدأ جهاز الاستشعار الحيوي miRNA
يتكون جهاز استشعار miRNA بشكل أساسي من ثلاثة مكونات أساسية، وهي عنصر التعرف البيولوجي، والمحول، ومعالج الإشارة. يكتشف عنصر التعرف الحيوي miRNAs محددة على وجه التحديد، ويقوم المحول بتحويل الإشارات المعترف بها إلى بيانات قابلة للقياس. وبعد ذلك، يقوم معالج الإشارة بتضخيم البيانات ومعالجتها وأخيراً إخراج نتيجة مرئية.
خصوصية وحساسية miRNA
تشير خصوصية miRNA إلى قدرة المستشعر الحيوي على تحديد miRNA معين بدقة في عينة مكونة من مكونات متعددة. ونظرًا لأن تسلسلات الجينات في miRNA قد تختلف بمقدار نوكليوتيد واحد فقط، فقد أصبح تصميم مستشعر حيوي عالي الخصوصية تحديًا. تحدي كبير. بالإضافة إلى ذلك، تشير الحساسية إلى القدرة على اكتشاف تركيزات منخفضة من miRNA في عينة، وهو ما ينطوي عادةً على تعزيز عناصر التعرف وتقنيات تضخيم الإشارة.
مزايا أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية
تتمتع أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية بمزايا كبيرة في مجال اكتشاف miRNA. فهي قادرة على خفض تكاليف الإنتاج من خلال أجهزة إلكترونية بسيطة ولديها إمكانية التطبيق في العديد من المجالات مثل الاختبارات البيئية والسريرية والغذائية. يعتمد الكشف الكهروكيميائي على قياس التغيرات في خصائص الأقطاب الكهربائية، مما يجعل تحليل أجهزة الاستشعار الحيوية في الوقت الحقيقي ممكنًا.
تُظهر البيانات أن أجهزة الاستشعار الحيوية التي تستخدم مواد متقدمة مثل جزيئات الذهب النانوية يمكن أن تزيد من حساسية الكشف حتى مستوى البيكومولار (pM).
تطوير أجهزة الاستشعار الحيوية البصرية والميكانيكية
تستخدم أجهزة الاستشعار الضوئية microRNA إشارات ضوئية لتحويل نتائج الكشف وأظهرت حساسية وخصوصية جيدتين. تستخدم أجهزة الاستشعار الحيوية الميكانيكية تقنيات مثل المجهر الذري للقوة للحصول على نتائج الكشف المتعلقة بـ miRNA، وهو أمر فعال بشكل خاص للكشف عن عينات السرطان المختلفة.اتجاه التطوير المستقبلي
في المستقبل، قد تتكامل تقنية الكشف عن miRNA بشكل أكبر مع تقنيات متعددة وتتطور إلى منصة كشف متعددة للكشف في وقت واحد عن مستويات التعبير عن العديد من miRNA، مما سيغير بشكل عميق التشخيص المبكر والتنبؤ بالأمراض. علاوة على ذلك، أظهرت تقنية CRISPR أيضًا إمكانات كبيرة، مما مكن من اكتشاف التخطيط دون الحاجة إلى التضخيم، مما أدى إلى تحسين كفاءة الكشف بشكل كبير.مع تقدم التكنولوجيا، ما الدور الذي ستلعبه أبحاث miRNA في التشخيص المبكر وعلاج السرطان وأمراض القلب والأوعية الدموية؟ وهل ستصبح موضوعًا ساخنًا في الأبحاث المستقبلية؟
