استراق سمع مکالمه سلول های ایمنی

محققان نانو ابزارهایی ساخته اند که می تواند نجوای سلولها را استراق سمع کند و آنها ادعا می کنند که این وسیله می تواند طوری سازگار شود تا مکالمات سلولها را بشنود. تشدید کننده نانو پلاسمونیک که توسط یک تیم تحقیقاتی ایجاد شده است. می تواند سیگنالهای شیمیایی را قابل رویت کرده و آنها را تشدید نماید. سیگنالهای شیمیایی توسط یک سلول به محققان اجازه می دهد تا غلظتها را با جزئیات زیر- میکرومتری ببینند.

یکی از همکاران شنگ وانگ از دانشگاه کالیفرنیا می گوید: سلولهای T پیغامهای شیمیایی را برای با خبر کردن یکدیگر و کنترل سیستم ایمنی بکار می گیرند. وقتیکه سلولهای T سیستم ایمنی، یک پادگن (آنتی ژن) را ملاقات می کنند، پادگنها را با IL-2 محاصره می نمایند و  این امر سلولهای T را یاد آوری می کند تا خودشان را آماده نمایند. این عمل شبیه به صدا در آوردن زنگ اخبار می باشد.

غلظت IL-2 مجاور یک سلول T فعال بسیار زیاد می باشد، این امر باعث می شود تا سلولهای T که از محل مبارزه بسیار دور هستند. انرژی مهیا شده خود را برای مبارزه از دست ندهند. اکنون، وانگ و همکارانش این موضوع جدید را دیده اند. آنها نشان دادند که IL-2 در سطح سلول T ، 100000 تا یک میلیون بار فراوانتر از یک میکرومتری سلول می باشد

اینترلیوکین-2 (IL-2) یک نوع مولکول علامتدهی در سیستم ایمنی می باشد. یک هورمون سیتوتروفیک است که پاسخ طبیعی فرد به آلودگی میکروبی می باشد. و عوامل خارجی و خودی را از یکدیگر تفکیک می کند. این میانجیها (IL-2) با پیوند شدن به گیرنده های خود که بر روی لمفوسیتها قرار دارند، باعث پاسخ ایمنی سلولهای T می شوند.

این تیم تحقیقاتی با استفاده از یک نانو کواتز کاور اسلیپ صدای سلولها را می شنوند. آنها این کاور اسلیپ را توسط  سیلندر هایی ایجاد می کنند. که شامل یک دیسک سیلیکون دی اکساید با ضخامت 5 نانو متر می باشد که توسط دو دیسک دیگر از جنس طلا با ضخامت 20 نانو متر ساندویچ شده است. این سیلندرها، 100 نانومتری می باشند و با فاصله 500 نانو متر از یکدیگر قرار می گیرند تا تراشه توری مانندی را بسازند.

محققان سلولهای T را به پادتنها (آنتی بادیها) می چسبانند تا IL-2 را برای کاور اسلیپ به دام اندازند، و پس از آن سلولهای T را طوری القاء می کنند تا IL-2 ترشح نمایند. برای دیدن IL-2 آنرا به پادتنها (آنتی بادیها) پیوند می کنند، و سپس آنتی بادی دیگری را به مجموعه پیشین اضافه می نمایند، که این آنتی بادی به یک مولکول فلورسانس کننده به نام آلوفیکوسیانین متصل شده است.

وقتی لامپ جیوه بر روی کاور اسلیپ روشن شود. نانو سیلندرها نور را همانند یک نورافکن جمع می کنند. و منجر به درخشان شدن آلوفیکوسیانین می شوند. همچنین، طول موج قرمز نور نشر شده که توسط فلورسانس آلوفیکوسیانین ایجاد می شود با فرکانس رزونانسی وسیله، جفت می شود. با تشدید کردن سیگنالها، سیگنال بدست آمده از بخش مهندسی شده کاور اسلیپ 100 برابر قوی تر از هنگامی است که این اقدامات صورت نگرفته است. و این موضوع به دانشمندان اجازه می دهد تا طرحی از ارتباطات شیمیایی سلولها، بدست آورند.

مایکل داستین، که فرد ماهری در زمینه فعالیت سلول T می باشد، می گوید: افزایش حساسیتی که توسط این تشدید کننده بوجود آمده است. می تواند ابزارهایی ایجاد کند که پاسخهای ایمنی انسان را به سرعت و با هزینه کمتر نشان دهد. حساسیت ایجاد شده از این نظر بسیار مهم است. زیرا وقتیکه سلولهای  T توسط آلودگی یا عفونت فعال می شوند، در مقایسه با زمانیکه با روشهای تصنعی فعال می شوند، غلظتهای کمتری از پروتئینهایی نظیر IL-2 را ترشح می کنند.

وانگ می گوید: روش سیگنال دهی سلول T می تواند پاسخ بزرگترین سئوالها باشد. از آن جمله می توان این سئوال را مطرح کرد، که چگونه سلولها فعال می شوند؟ تعدادی از مولکولهای پیغام بر که در فعال کردن

سلولها به آنها کمک می کنند. مانند آنچه که در فضای بین نورونهای عصبی اتفاق می افتد، ملزم به ماندن در مجاور سلول هدف می باشند. تا از آشفته کردن سلولهای دیگر جلوگیری بعمل آید. برای آنکه این بر همکنشها را بفهمیم، " پچ پچ کردن سلولها را استراق سمع می کنیم".