دانشمند نانوتکنولوژی سرنخ های اولیه سل، سرطان را کشف می کند

[Lindau, Germany, SciDev.Net] Jaymi Leigh January، دانشمند جوان آفریقای جنوبی، در حال توسعه حسگرهای زیستی نسل بعدی است که برای شناسایی مقادیر کمی از نشانگرهای زیستی بیماری مرتبط با سل (TB)، سرطان و بیماری‌های ویروسی طراحی شده‌اند.

آنچه کار او را از بسیاری از محققان دیگری که روی فناوری حسگرهای زیستی کار می کنند متفاوت می کند، استفاده او از فناوری نانو برای شناسایی حتی کوچکترین نشانگرهای زیستی مرتبط با بیماری است که امکان تشخیص زودتر و حساس تر را فراهم می کند.

بیومارکر هر شاخص بیولوژیکی در بدن است، مانند ژن، پروتئین یا مولکول که به عنوان یک ردپای بیولوژیکی برای کمک به تشخیص وجود یا خطر بیماری عمل می کند.

او می گوید: “بیوسنسورها برای تشخیص بیماری ها و شرایط دیگر مدتی است که در دسترس بوده اند. مشکل در بسیاری از موارد این است که آنها به مولکول های بزرگ وابسته هستند.” SciDev.Net.

ژانویه یکی از بیش از 650 محقق جوان در سراسر جهان و شش نفر از آفریقای جنوبی بود که برای شرکت در 75 دعوت شدند.^هفتم نشست سالانه برندگان جایزه نوبل لیندو در لیندو، آلمان (28 ژوئن تا 3 ژوئیه).

ژانویه با مدرک ممتاز در شیمی و کارشناسی ارشد در علوم نانو از دانشگاه کیپ غربی (UWC)، دکترای خود را در سال 2025 با تمرکز بر حسگرهای زیستی الکتروتحلیلی و نانومواد برای کشف نشانگرهای زیستی بیماری تکمیل خواهد کرد.

تحقیقات فعلی او در آزمایشگاه‌های حسگر UWC، نانوتکنولوژی و الکتروشیمی را ادغام می‌کند تا بسترهای تشخیصی بسیار حساس را برای نشانگرهای زیستی بیماری‌هایی از جمله سل، سرطان و کووید پایدار ایجاد کند.

به طور خاص، از نانوبادی‌ها استفاده می‌کند، نوعی آنتی‌بادی مونوکلونال که از آنتی‌بادی‌های موجود در شتر به‌طور قابل‌توجهی کوچک‌تر از آنتی‌بادی‌های معمولی است. آنها می توانند نشانگرهای زیستی هدف را با ویژگی بالا، به معنای دقت بیشتر، محکم ببندند.

در لینداو، محقق با او صحبت کرد SciDev.Net در مورد کار او در آزمایشگاه های حسی دانشگاه کیپ غربی و معنای آن برای تشخیص بیماری.

او گفت: “تشخیص زودهنگام این پتانسیل را دارد که مراقبت های بهداشتی را متحول کند، اما هنوز بسیاری از بیماری ها تا زمانی که علائم شدید شود یا آسیب جبران ناپذیری رخ داده باشد، شناسایی نمی شوند.”

این امر به ویژه در بسیاری از کشورهای با درآمد کم و متوسط ​​صادق است، جایی که دسترسی به تشخیص های سریع و مقرون به صرفه محدود است.

هدف تحقیق من رفع این چالش با توسعه حسگرهای زیستی بسیار حساس است که قادر به شناسایی نشانگرهای زیستی بیماری در غلظت‌های بسیار کم هستند، اغلب خیلی زودتر از روش‌های تشخیصی مرسوم.

“دقیق و مقرون به صرفه”

هدف تحقیق Jaymi Leigh در ژانویه ایجاد حسگرهای زیستی بسیار حساس است که قادر به شناسایی نشانگرهای زیستی بیماری در غلظت‌های بسیار کم هستند. عکس: کلودیا کاروانا / SciDev.Net

جانواری می گوید که امیدوار است با ترکیب فناوری نانو با حسگرهای الکتروشیمیایی، ابزارهای تشخیصی ایجاد کند که نه تنها بسیار دقیق، بلکه مقرون به صرفه، قابل حمل و مناسب برای استفاده در میدان باشند.

در سال 2025، ژانویه به عنوان فینالیست جوایز زنان آفریقای جنوبی در علم در رده علوم طبیعی شناخته شد.

او گفت: «این جایزه تحقیقات من را بر روی حسگرهای زیستی الکتروشیمیایی با فناوری نانو برای تشخیص زودهنگام بیماری‌ها، به ویژه برای سل، سرطان و بیماری‌های ویروسی قدردانی کرد.

برای من، این جایزه نه تنها به منزله قدردانی از دستاوردهای علمی بود، بلکه تشویقی برای ادامه توسعه فناوری‌های بهداشتی نوآورانه بود که می‌تواند تأثیر قابل‌توجهی داشته باشد، به ویژه در آفریقای جنوبی و در سراسر آفریقا.»

انگیزه این کار نوع دوستانه و در عین حال شخصی بود.

او توضیح داد: “مانند بسیاری از خانواده ها، خانواده من نیز تحت تاثیر بیماری مزمن قرار گرفته است و من از نزدیک شاهد بوده ام که چگونه این بیماری ها می تواند نه تنها فرد، بلکه همه اطرافیان را تحت تاثیر قرار دهد.”

“همانطور که بیشتر یاد گرفتم، متوجه شدم که فراتر از بیماری های مزمن به بیماری های عفونی گسترش می یابد؛ آنها تقریباً هر خانواده را به طریقی تحت تأثیر قرار می دهند.”

او می‌گوید که این درک به کارش هدف عمیق‌تری می‌دهد.

هر روز من را به این امید سوق می دهد که تحقیقاتم می تواند، حتی به میزان اندکی، به کاهش بار بیماری هایی که افراد زیادی را تحت تاثیر قرار می دهد، کمک کند، به ویژه در آفریقای جنوبی و در سراسر آفریقا.”

شرکای تجاری

اگرچه تحقیقات از ژانویه نتایج آزمایشگاهی امیدوارکننده ای را به همراه داشته است، ترجمه حسگرهای زیستی از آزمایشگاه به عمل بالینی چندان آسان نیست.

این شامل اعتبار سنجی بالینی در مقیاس بزرگ، بهینه سازی تولید، تأیید نظارتی و مشارکت های صنعتی است.

تحقیقات مداوم جیمی لی از ژانویه در آزمایشگاه‌های حسگر دانشگاه کیپ غربی (UWC) نانوتکنولوژی و الکتروشیمی را ادغام می‌کند. عکس: کلودیا کاروانا / SciDev.Net

اما در نهایت، ژانویه امیدوار است که این فناوری از طریق همکاری با شرکای صنعتی تجاری سازی شود، “به طور ایده آل شرکت هایی در آفریقای جنوبی را درگیر کند.”

او گفت: “با توجه به بار بیماری در آفریقا، من معتقدم که این حسگرهای زیستی پتانسیل قابل توجهی برای تأثیرگذاری در سراسر قاره دارند.”

چشم‌انداز بلندمدت ژانویه کمک به توسعه فناوری‌هایی است که با توجه به نیازهای مراقبت‌های بهداشتی محلی طراحی شده‌اند و در عین حال در سطح جهانی قابل اجرا هستند.

او افزود: “در نهایت، هدف من فقط ایجاد حسگرهای بهتر نیست، بلکه کمک به تشخیص زودهنگام، بهبود نتایج بیمار و مراقبت های بهداشتی عادلانه تر است.”

در ژانویه، بحث های لیندو در مورد هوش مصنوعی، سلامت جهانی و ژئوپلیتیک این باور عمیقا را تقویت کرد: “دستاوردهای علمی به تنهایی کافی نیستند. ما باید اطمینان حاصل کنیم که نوآوری به کسانی که بیشتر به آن نیاز دارند، به خصوص در آفریقا و سایر مناطق کم نمایندگی برسد. علم زمانی که در خدمت جامعه باشد، بیشترین تاثیر را دارد.”

این قطعه توسط میز جهانی SciDev.Net تولید شده است.