بررسی توسعه نانوسنسورهای الکتروشیمیایی برای تشخیص سرطان

Abstract

امروزه سرطان یکی از مهم‌ترین علل مرگ‌ومیر در سراسر جهان محسوب می‌شود و تشخیص زودهنگام آن نقش تعیین‌کننده‌ای در بهبود پیش‌آگهی و افزایش نرخ بقای بیماران دارد. روش‌های متداول تشخیصی نظیر تصویربرداری پزشکی، نمونه‌برداری بافتی و ایمونواسی‌های آزمایشگاهی معمولاً پرهزینه، زمان‌بر و نیازمند تجهیزات پیشرفته و نیروی متخصص هستند. در سال‌های اخیر، نانوسنسورهای الکتروشیمیایی به‌عنوان جایگزینی حساس، سریع، کم‌هزینه و قابل مینیاتوری‌سازی برای تشخیص نشانگرهای زیستی سرطان مورد توجه گسترده قرار گرفته‌اند. در این مقاله، ابتدا اصول کار و اجزای اصلی نانوسنسورهای الکتروشیمیایی معرفی می‌شود، سپس نقش نانومواد مختلف از جمله نانوذرات فلزی، گرافن و مشتقات آن، نانولوله‌های کربنی و نقاط کوانتومی در بهبود عملکرد این حسگرها بررسی می‌گردد. در ادامه، عناصر زیست‌شناسایی رایج شامل آنتی‌بادی، آپتامر و پروب‌های اسید نوکلئیک و کاربرد آن‌ها در ساخت ایمونوسنسور، آپتاسنسور و ژنوسنسور برای تشخیص نشانگرهایی نظیر PSA، CA-125، CEA و microRNA مورد مطالعه قرار می‌گیرد. در پایان، چالش‌های پیش روی بالینی‌سازی این فناوری از جمله تکرارپذیری، پایداری و اعتبارسنجی بالینی، و همچنین چشم‌انداز آینده آن با تمرکز بر ادغام هوش مصنوعی و پلتفرم‌های پوشیدنی مورد بحث قرار می‌گیرد. نتایج این مرور نشان می‌دهد که نانوسنسورهای الکتروشیمیایی با دستیابی به حدود تشخیص در گستره فمتوگرم تا پیکوگرم بر میلی‌لیتر، پتانسیل بالایی برای غربالگری زودهنگام سرطان در محیط‌های بالینی و نقطه مراقبت دارند.