ABD ve Çin'deki araştırmacılar, hastaların gözyaşlarındaki biyomoleküler imzaları tespit ederek gözle ilgili hastalıkları hızlı ve doğru bir şekilde teşhis etmek için yeni bir teknik geliştirdiler. liderliğindeki bir ekip tarafından geliştirilmiştir. Luke Lee Harvard Tıp Okulu'nda ve Fei Liu Wenzhou Tıp Üniversitesi'ndeki iTEARS sistemi, kaplanmış biyomolekülleri safsızlıklardan izole etmek için salınan nano gözenekli membranlar kullanır ve bu da onların incelenmesini ve sınıflandırılmasını çok daha kolaylaştırır.
Mevcut klinik çalışmaların karşılaştığı en büyük zorluk, hastalıkları non-invaziv yollarla teşhis etme ihtiyacıdır. Çok çeşitli biyolojik süreçler hakkında değerli bilgiler eksozomlarda bulunabilir: neredeyse tüm canlı hücre türlerinden salınan, proteinler, lipidler ve nükleik asitler dahil olmak üzere karmaşık biyomoleküllerin bir hücre zarı kabuğuna sarıldığı yapılar. Bu eksozomları inceleyerek klinisyenler, daha müdahaleci yöntemlere ihtiyaç duymadan belirli hastalıklarla ilişkili biyolojik süreçleri tanımlayabilirler.
Özellikle kullanışlı bir eksozom kaynağı, hastaların kanlarıyla önemli biyomoleküler bileşenleri paylaşan ve aynı zamanda gözdeki diğer sıvılardan çok daha kolay erişilebilir olan gözyaşıdır. Bununla birlikte, hastaları bu şekilde teşhis etmeye yönelik mevcut teknikler, şimdiye kadar uzun işlem süreleri, küçük numune hacimleri ve düşük eksozom kurtarma oranları ile sınırlandırılmıştır.
Yaptıkları çalışmada, bildirilen ACS Nano, araştırmacılar gözyaşı analizine "hızlı izolasyon sistemi aracılığıyla entegre gözyaşı eksozom analizi" (iTEARS) adı verilen yeni bir yaklaşım getiriyor. Yöntemleri ilk olarak, bir tuz çözeltisine batırılmış invazif olmayan bir test şeridinde gözyaşı toplamayı içerir. Akışkan daha sonra, anodik alüminyum oksitten yapılmış, yakın aralıklı bir çift nano gözenekli zar arasından geçer.
Her iki zar da içlerindeki sıvı ile dışarıdaki boşluk arasındaki değişen basınç farkıyla salınmaya yönlendirilir. Bu salınımlar sırasında, küçük biyomolekül parçaları, eksozomları içeride hapsolurken bariyerlerden geçebilir. Daha sonra ekip, eksozomların kargolarını analize hazır olarak hücre zarı kılıflarından çıkarabilir.
Araştırmacılar, itears'ı kullanarak, bazıları sağlıklı ve bazıları gözle ilgili çeşitli hastalıklardan birinden muzdarip olan insan katılımcıların gözyaşlarını analiz ettiler. Bu teknik, her hasta için, yalnızca 10 dakika içinde yalnızca birkaç gözyaşı damlasından (kabaca 5 µl) yüksek verimde saf eksozom izole etmelerine olanak sağladı. Toplamda, numunelerde 900'den fazla protein türü tanımladılar.
Kontakt lensler gözyaşındaki glikozu izler
Bunlardan 426'sı kuru göz hastalığıyla ilişkili eksozomlarda bulundu: gözyaşlarının göz için yetersiz kayganlık sağladığı yaygın bir durum. Araştırmacılar, bir hastanın gözyaşındaki üç spesifik proteini tanımlayarak, her biri farklı tedaviler gerektiren iki kuru göz hastalığı alt tipini de ayırt edebildiler.
Ayrıca araştırmacılar, dört tip RNA molekülünün fazlasının, diyabetin retinaya zarar veren bir komplikasyonu olan diyabetik retinopatinin göstergesi olduğunu bulmuşlardır. Bu erken başarıya dayanarak, iTEARS'ın gözle ilgili çok çeşitli durumlar ve diğer hastalıklar için hızlı, doğru ve invaziv olmayan teşhis sağlayabileceğini umuyorlar.
