محققان با استفاده از ترکیبات دوبعدی Mxene و نانوآرایه‌های سلسله مراتبی موفق به تولید زیست‌حسگر الکتروشیمیایی به منظور تشخیص اگزوزوم‌ها شدند.
اگزوزوم‌ها به عنوان یک نشانگر زیستی بالقوه، پتانسیل زیادی برای تشخیص زودهنگام سرطان و نظارت بر سلول‌های سرطانی با متاستاتیک بالا دارند.
به تازگی گروهی از محققان زیست‌حسگر الکتروشیمیایی جدیدی برای شناسایی و تشخیص اگزوزوم‌های هدف با حساسیت بالا پیشنهاد کرده‌اند.
این حسگر زیستی، مبتنی بر غشاهای ۲بعدی MXene است که با نانوآرایه‌های سلسله‌مراتبی طلا تزئین شده‌اند. این حسگر تکرارپذیری رضایت‌بخشی داشته، محدوده خطی وسیع و حساسیت بالا برای سنجش اگزوزوم از خود نشان می‌دهد.
اگزوزوم‌ها وزیکول‌های خارج سلولی کوچکی با محدوده اندازه ۳۰ تا ۱۵۰ نانومتر هستند که از سلول‌های تومور مشتق می‌شوند. حسگرهای زیستی الکتروشیمیایی که بسیار حساس و انتخابی با دامنه خطی وسیع و با هزینه کم هستند، می‌توانند به عنوان بستر تحلیلی مناسب برای اندازه‌گیری اگزوزوم در نظر گرفته شوند.
در این کار دانگ ونفی و تیمش در موسسه مهندسی و فناوری زیست پزشکی سوژو (SIBET) آکادمی علوم چین نانوصفحات MXene را انتخاب کردند، یک ماده دوبعدی با سطح بزرگ، رسانایی الکتریکی بالا و توانایی کاتالیزوری قابل توجه، که به عنوان بلوک‌های سازنده برای آماده‌سازی غشای MXene از طریق فیلتراسیون خلاء آسان استفاده می‌شود.
در ادامه، این تیم نانوآرایه‌های طلا را به این ساختار اضافه کردند. یو کیانان نویسنده اول مقاله مربوط به این پروژه، گفت: «ترکیب به‌دست‌آمده از غشای MXene رسانایی عالی و انتقال شارژ سریع از خود نشان داد.»
غشای کامپوزیتی اصلاح شده توسط آپتامر شناخته شده EpCAM می‌تواند به طور خاص اگزوزوم‌ها را هدف بگیرد. در عین حال، اگزوزوم‌های هدف، با آپتامر برهمکنش دارند که این موضوع حساسیت حسگری و دقت حسگر زیستی را افزایش می‌دهد.
این غشای کامپوزیتی از ویژگی‌های آماده‌سازی در مقیاس بزرگ و کاهش‌پذیری ابعاد غشاء MXene استفاده می‌کند و به زیست‌حسگر اجازه می‌دهد تا دقت و پایداری خوبی در تعیین اگزوزوم داشته باشد.
به گفته محققان این پروژه، این کار یک پلت‌فرم جدید با حساسیت بالا برای تشخیص دقیق اگزوزوم‌ها ارائه می‌دهد و کاربرد مواد دو بعدی را در زمینه حسگری زیستی گسترش می‌دهد.