کمک مالی «دارپا» برای ایجاد آشکارساز سلاح‌های کشتار جمعی

آژانس پروژه‌های پژوهشی پیشرفته دفاعی امریکا «دارپا» برای ایجاد آشکارساز سلاح‌های کشتار جمعی تحت برنامه مشخصه‎یابی و مشاهده اپی‎ژنتیکی، 5/4 میلیون دلار به شرکت اینانوبیو اعطاء می‎کند.
کمک مالی «دارپا» برای ایجاد آشکارساز سلاح‌های کشتار جمعی

به عنوان بخشی از قرارداد دارپا (DARPA; Defense Advanced Research Projects Agency) با کنسرسیومی به رهبری مدرسه پزشکی ایکان در کوه سینا نیویورک به ارزش 27.8 میلیون دلار، در طی چهار سال، 5.4 میلیون دلار به شرکت اینانوبیو (INanoBio)، شرکتی نوپا در زمینه تشخیص بیماری در مراحل اولیه، با ترکیب فناوری نانو نیمه‌هادی با فناوری زیستی و یادگیری ماشین (Machine learning)، اعطاء خواهد شد. دارپا یک موسسه تحقیقاتی درون وزارت دفاع آمریکا است و این جایزه تحت برنامه مشخصه‎یابی و مشاهده اپی‎ژنتیکی (ECHO; Epigenetic Characterization and Observation) آن انجام می‎شود. هدف از برنامه ECHO، ایجاد دستگاهی است که بتواند سریع، نشانگرهای اپی‎ژنتیکی را بخواند و یک قطره خون را در مدت ۳۰ دقیقه یا کم‌تر برای تشخیص اینکه آیا فرد در معرض سلاح‌های کشتار جمعی قرارگرفته است، آنالیز نماید. این دستگاه به کاربر این امکان را می‌دهد که در هنگام عدم وجود علائم، قرار گرفتن در معرض سلاح‌های کشتار جمعی را از طریق امضاهای اپی‎ژنتیکی تشخیص دهد، و بین قربانی و سازنده سلاح‌های کشتار جمعی تمایز قایل شود.

اپی‎ژنوم اطلاعاتی است که از طریق نشانگرهای اپی‎ژنتیکی بر روی ژنوم رمزگذاری می‎شود و مقادیر پروتئین‎های بیان‎شده از ژن‎های مربوطه را کنترل و تنظیم می‎کند. محل این نشانگرها در سلول‌ها، در اندام‎های مختلف متفاوت است، تا اطمینان حاصل شود که پروتئین‌ها تنها در صورت لزوم بیان می‌شوند. تعیین توالی اپی‎ژنتیکی، محل نشانگرهای اپی‎ژنتیکی را در ژنوم تشخیص می دهد. اپی‎ژنوم  به طور پویا در طول زندگی در واکنش به عوامل محیطی، قرار گرفتن در معرض مواد سمی، رژیم غذایی و تغییر سبک زندگی تغییر می‌کند. در صورت قرار گرفتن در معرض عوامل شیمیایی، بیولوژیکی یا رادیواکتیو، الگوهای نشانگر اپی‎ژنتیکی ممکن است در پاسخ به قرار گرفتن در معرض این عوامل تغییر کند.

در حالی که مدرسه پزشکی آیکان و سایر شرکای کنسرسیوم تحت برنامه ECHO امضای اپی‎ژنتیکی خاص عامل سلاح‌های کشتار جمعی را تولید می‌کنند، شرکت اینانوبیو، فناوری اختصاصی خود را با استفاده از فناوری ترانزیستور نانومنفذ اثر میدانی (FENT; Field Effect Nanopore Transistor) برای توالی‎یابی اپی‎ژنتیکی، فوق‎العاده سریع انجام می‎دهد. به گفته دکتر بارِث تِکولوپالی، مدیر عامل شرکت اینانوبیو: "فناوری FENT، نانومنفذهای حالت جامد را با با فناوری ترانزیستور نیمه هادی ترکیب می‎کند تا یک ترانزیستور سه بعدی در مقیاس نانو با یک نانومنفذ در مرکز ایجاد کند. سرعت نمونه‌برداری فوق‎العاده سریع گیگا هرتز ترانزیستورهای FENT، توالی‎یابی اپی‎ژنتیک و DNA را با سرعت حداکثر میلیون پایه در ثانیه در هر منفذ امکان پذیر می‎کند، که بیش از هزار برابر سریع‎تر از سایر حالت‎های پلت‎فرم توالی‎یابی نانومنفذ است.

این شرکت با موسسات همکار تحت برنامه ECHO برای ایجاد نمونه اولیه دستگاه آشکارساز سلاح‌های کشتار جمعیECHO  که مقاوم و قابل‌حمل است، فعالیت خواهد کرد. دکتر تِکولوپالی افزود: "یکی دیگر از جنبه‎های بدیع برنامهECHO ، رویکرد آن به امضاهای پروفایل اپی‎ژنتیک در سطح تک سلولی است که هر سلول را به عنوان نمونه در نظر می‌گیرد. آرایه تراشهFENT   با تلفیق میکروسیالی، آنالیز تک سلولی را ممکن می‌سازد و الگوهای اپی‎ژنتیک را در عرض چند دقیقه از ده‌ها هزار سلول می‎خواند. در حالی که وجود سلول‌هایی با امضای اپی‎ژنتیک خاص، نشان‎دهنده قرار گرفتن در معرض عوامل خاصی است، توزیع امضاهای سلولی در نمونه خون ممکن است در مورد دوره یا زمان قرار گرفتن در معرض عوامل آگاهی دهد."