به گزارش بنیان به نقل از ایسنا، پرستو هاشمی، دانشیار شیمی دانشکده علوم و هنرهای لیبرال دانشگاه وین که نتایج تحقیقات وی در قالب مقاله‌ای در مجله Analytical Chemistry منتشر شده است، عنوان داشته است: این حوزه اکنون با رشد فزاینده بیماری‌های آلزایمر و پارکینسون، افزایش گزارشات اختلالات روحی و استفاده از مواد مخدر، از موقعیت مهمتری نسبت به گذشته برخوردار است.

 

وی افزود: مغز از انواع مختلفی از سلول‌ها با نقش‌های متفاوت تشکیل شده و تمام این سلول‌ها از طریق سیناپس‌ها که مواد شیمیایی در آنها تعامل داشته، با هم ارتباط برقرار می‌کنند.

 

هاشمی اظهار کرد: برای درک بهتر مغز، باید حرکت مواد شیمیایی در سیناپسها را به خوبی فهمید؛ مولکولهای مختلف موجود در این بخشها را شناسایی و نقشهای خاص مولکول‌های خاص را تعیین کرد.

 

به گفته این محقق، ریزالکترودهای فیبر نانو(CFM) یک ابزار مناسب برای بررسی مواد شیمیایی مغز است که به گفته هاشمی، به رعایت چهار معیار اندازه، سرعت، انتخاب و حساسیت نیاز دارد.

 

وی خاطرنشان کرد: انتخاب برای تمایز میان انواع مواد شیمیایی لازم است. حساسیت برای این که مواد شیمیایی معمولا در سطوح پایین وجود دارند و نیز سرعت به دلیل نوسان پویای مواد شیمیایی - برای مثال در پردازش مکالمه - از اهمیت برخوردار بوده و اندازه کوچک برای قرار گرفتن در فواصل میان مناطق بافت هدف برای نمونه‌گیری ضروری است.

 

CFMها اکنون قابل ساخت در اندازه بسیار کوچک با یک صدم ضخامت موی انسان است. از آنجایی که مولکول‌های دیگر به این مواد نمی‌چسبند، به گفته هاشمی این فیبرها کمتر منجر به عفونت یا واکنش رد سیستم ایمنی از سوی بافتها می‌شود.

 

این اندازه کوچک باعث شده CFMها بتوانند در ریزمجموعه‌ها برای اندازه‌گیری همزمان واکنشها در چندین سیناپس ترکیب شوند که به دانشمندان در درک بهتر از کارکرد بخشهای مختلف مغز با یکدیگر کمک خواهد کرد.

 

هاشمی در ادامه افزود: اگر از تعدادی سلول برخوردار باشیم و بدانیم در آن چه خبر است، می‌توانیم الکترودها را در کنار یک سلول قرار داده و اساس آن را در میزان ولتاژ ثابت قرار داده و تمام خروجی‌ها را اکسیده کنیم.

 

همچنین به گفته وی، آمپرسنجی به محققان اجازه داده تا سلولها را در معرض موادی در مواد مصرفی مانند بیسفنول ای(BPA) قرار داده و چگونگی مختل شدن عملکرد سلول را مشاهده کنیم.

 

ولتاژسنجی دوره‌ای اسکن سریع یکی دیگر از شیوه‌های تحلیل با استفاده از CFM برای شناسایی واکنشهای خاص مبتنی بر ولتاژهایی بوده که مولکولها در آن الکترون آزاد کرده یا دریافت می‌کنند.

 

هاشمی از این شیوه در آزمایشگاه خود برای اسکن سریع میان محدودیتهای خاص احتمالی چنین نقل و انتقالات الکترونی استفاده کرده چرا که ولتاژ برای هر مولکول منحصربفرد است.

 

تیم هاشمی از مولکول سروتونین استفاده کرده‌اند که در افسردگی و اضطراب دخیل بوده و معمولا در تمرکز پایین یا در ترکیب با مواد شیمیایی دیگر وجود دارد. در حالیکه برخی درمانهای دارویی برای این بیماریها باعث بالا رفتن سطوح این مولکول می‌شود، اما به گفته هاشمی دانش زیادی در مورد کارکرد آنها یا شیوه تعامل آنها با مغز وجود ندارد.

 

این در حالیست که این محققان اکنون در تلاش برای پر کردن این جایگاه خالی هستند. آنها در زمان کار بر روی داروهای ضد افسردگی که معمولا پس از سه تا چهار هفته بر روی انسان تاثیر می‌گذارند، دریافتند که این دارو پس از پنج دقیقه باعث افزایش 10 برابری سطوح سروتونین در موشها می‌شود.

 

جالب اینکه این اثر در زمان استفاده از ریزالکترودهای فیبر نانو در مغز انسان دیده می‌شود.

از این یافته‌ها می‌توان برای تولید سیستمی جهت کنترل سطوح دوپامین مغز افراد دچار پارکینسون یا درمان دیگر بیماری‌ها مانند افسردگی استفاده کرد.

پایان مطلب/