تعد MicroRNAs جهة وحيدة غير مشفرة لجزيئات ال RNA القادرة على تنظيم ترجمة
البروتين الهدف و بالتالي التحكم بالوظائف البيولوجية, تعتبر miRANs مؤهلة لتكون
علامات تشخيصية قادرة على المساعدة في الفحص المبكر عن الأمراض, ففي حالة
مرض ما تكون تراكيز ال miRNAs المحددة و المخصصة لهذا المرض متفاوتة الكمية.
للكشف عن miRNA نستخدم تقنية ال SPR (جهاز استشعار سطح الرنين البلازمي)
و التي تسمح بقياس التفاعلات بين الجزيئات على سطح ما بشكل آني. لهذا الغرض,
تثبت عينات ال thiolated LNA على السطح الذهبي للشريحة.
MicroRNAs (miRNAs) are single-stranded, non-coding RNA
molecules, which can regulate the translation of target proteins and
thereby control biological functions. They qualify as diagnostic
markers and can help to detect diseases earlier. In case of a disease
the concentrations of specific miRNAs which are characteristic for
it do vary in quantity. For the detection of miRNA we are using a
surface plasmon resonance (SPR) biosensor, which allows to
measure interactions of molecules at an interface in real-time. For
this, thiolated LNA capture probes are immobilized on the gold
chip.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الورقة البحثية استخدام تقنية الرنين البلازمي السطحي (SPR) للكشف عن جزيئات الميكرو RNA (miRNA)، وهي جزيئات RNA غير مشفرة تلعب دورًا هامًا في تنظيم ترجمة البروتينات والتحكم في الوظائف البيولوجية. تعتبر miRNAs علامات تشخيصية واعدة للكشف المبكر عن الأمراض، حيث تتغير تراكيزها بشكل ملحوظ في حالة الإصابة بمرض معين. تعتمد التقنية المستخدمة على تثبيت مجسات LNA المعدلة على شريحة ذهبية، حيث تتفاعل جزيئات miRNA الهدف مع سطح الشريحة وترتبط بخيوط LNA المكملة، مما ينتج عنه إشارة قياس فيزيائية. نظرًا لصغر حجم جزيئات miRNA وتركيزها المنخفض، يتطلب الكشف باستخدام SPR تضخيماً حساساً للإشارة، والذي يمكن تحقيقه باستخدام جزيئات أكبر مثل الأجسام المضادة. قدم الباحثون جهاز استشعار بيولوجي حساس يعتمد على SPR ويستخدم شريحة هجينة microfluidic لقياس تراكيز منخفضة من miRNA. باستخدام جسم مضاد هجين لتعزيز الإشارة، تمكن الباحثون من الوصول إلى حد كشف يصل إلى 10 pmol/l. تتضمن الورقة وصفًا تفصيليًا للمواد والطرق المستخدمة، بما في ذلك إعداد الشرائح وتجهيز العينات وإجراءات القياس. كما تتناول النتائج والمناقشة، حيث أظهر الباحثون إمكانية تحسين حدود الكشف باستخدام تضخيم الإشارة بواسطة الجسم المضاد الهجين. توصي الورقة بمزيد من الأبحاث لتطوير طرق تضخيم إضافية للإشارة وتحسين حدود الكشف بشكل أكبر.
Critical review
دراسة نقدية: تقدم هذه الورقة البحثية إسهامًا مهمًا في مجال الكشف عن جزيئات miRNA باستخدام تقنية SPR، وتوضح الإمكانيات الكبيرة لهذه التقنية في التشخيص المبكر للأمراض. ومع ذلك، يمكن تقديم بعض الملاحظات النقدية لتحسين الدراسة. أولاً، قد يكون من المفيد توسيع نطاق الدراسة لتشمل أنواعًا أخرى من miRNA واختبار التقنية على عينات حقيقية من المرضى بدلاً من العينات المخبرية فقط. ثانيًا، على الرغم من أن الورقة تقدم وصفًا تفصيليًا للمواد والطرق، إلا أن القارئ قد يستفيد من توضيح أكثر حول كيفية تحسين حساسية الجهاز بشكل أكبر. أخيرًا، يمكن أن تكون هناك حاجة لمزيد من الدراسات المقارنة مع تقنيات أخرى للكشف عن miRNA لتحديد مزايا وعيوب SPR بشكل أكثر دقة.
Questions related to the research
-
ما هي تقنية الرنين البلازمي السطحي (SPR) وكيف تعمل؟
تقنية الرنين البلازمي السطحي (SPR) هي تقنية نوعية لقياس التفاعلات الجزيئية البيولوجية في الوقت الحقيقي دون الحاجة لاستخدام علامات. تعمل عن طريق تثبيت أحد المواد المتفاعلة على سطح جهاز الاستشعار بينما يكون الآخر حرًا في المحلول، مما يسمح بقياس التفاعلات عند السطح وتحويلها إلى إشارات فيزيائية.
-
ما هو دور miRNA في التشخيص المبكر للأمراض؟
تلعب miRNA دورًا هامًا في تنظيم ترجمة البروتينات والتحكم في الوظائف البيولوجية. في حالة الإصابة بمرض معين، تتغير تراكيز miRNA بشكل ملحوظ، مما يجعلها علامات تشخيصية واعدة للكشف المبكر عن الأمراض.
-
كيف يمكن تحسين حساسية الكشف باستخدام تقنية SPR؟
يمكن تحسين حساسية الكشف باستخدام تقنية SPR عن طريق تضخيم الإشارة باستخدام جزيئات أكبر مثل الأجسام المضادة. في هذه الدراسة، استخدم الباحثون جسمًا مضادًا هجينًا لتعزيز الإشارة، مما مكنهم من الوصول إلى حد كشف يصل إلى 10 pmol/l.
-
ما هي التوصيات المستقبلية التي قدمها الباحثون في هذه الدراسة؟
أوصى الباحثون بإجراء المزيد من الأبحاث لتطوير طرق تضخيم إضافية للإشارة وتحسين حدود الكشف بشكل أكبر. كما اقترحوا استخدام التقنية للكشف عن miRNA-93 في خلايا مأخوذة من بنك الخلايا لإمكانية التوصيف النوعي للعينات.
References used
Nguyen, H.H., Park, J., Kang, S., Kim, M., 2015- Surface plasmon resonance: a versatile technique for biosensor applications. Sensors (Basel, Switzerland).15, pp.10481– 10510
Mariani, S., Minunni, M., 2014- Surface plasmon resonance applications in clinical analysis. Analytical and bioanalytical chemistry. 406, pp. 2303–2323
Šípová, H., Homola, J., 2013- Surface plasmon resonance sensing of nucleic acids: a review. AnalyticaChimicaActa. 773, pp. 9–23